『特斯拉汽车』特斯拉终成正果,自制电池,招兵买马,打掉电池成本底裤
特斯拉还会继续降价吗?答案是肯定的 。
这次原因只在于电池 , 如果说“抛弃”松下 , 牵手宁德时代和LG化学 , 是特斯拉电池降本的1.0 , 那么自制电池 , 将会打掉当前动力电池的成本底裤 。
1. 目标明确 , 降本扩产 马斯克多次公开强调 , 目前从日本松下采购的电池太贵 , 同时电芯产能不足严重限制了整车的产量 。
为了避免依赖于电池厂商 , 特斯拉早已决定要自制电池 。
自制电池 , 直接奔着三个目标: 降低电池成本 , 提高能量密度 , 大批量生产 。
降低电池成本 , 可以降低车价或增加每辆车利润;提高能量密度意味着可以用更少的电池达到相同的续航里程 , 或使用相同数量电池而大大提高续航里程;而大批量生产 , 能进一步降低成本 。
特斯拉内部启动了名为“Roadrunner”的秘密项目 , 建立了秘密电池实验室 。
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2. 牵手大佬戴恩:着力基础研发 2016年 , 特斯拉与加拿大锂电技术先驱杰夫·戴恩(Jeff Dahn)团队签署了电池研发协议 。
戴恩是国际著名锂电专家 , 研究领域为锂离子电极材料、锂离子电池故障机理诊断、电解质添加剂等 , 与美国著名材料公司3M有长达20年的合作基础 。
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牵手特斯拉后 , 戴恩团队的工作主要也集中在电池循环性和能量密度提升 , 同时要降低成本 。
姜是老的辣 , 目前有两个成果值得大家关注 , 均来自于戴恩的论文:
一篇论文显示 , 基于NMC的三元电池 , 新配方经过1000次充电后 , 容量保持率高达95% , 而标准配方容量保持率只有50%;新配方即使经过4000次充电后 , 容量保持率达90% , 因此 , 新配方电池可以使电动汽车使用寿命提高到160万公里;
第二篇论文 , 通过理论模拟与实验测试 , 发现在高镍NCA(Ni含量>0.9)体系中 , 价格昂贵的钴Co的作用并不明显 , 可被价格低廉的铝Al、锰Mn、镁Mg等替代 , 这也就是“无钴”电池的来源 。
3. 收购Maxwell:干电极技术+超级电容+预锂化 2019年5月 , 特斯拉收购了电池技术公司Maxwell , Maxwell有三大核心技术:
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干电极
传统电芯的正负极片制造 , 一般会使用粘合剂(PVDF+NMP或水性SBR或CMC)与正负极粉末混合后 , 再涂覆在极片上 , 并干燥;
而干电极技术 , 是将细粉状PTFE与电极粉末混合 , 通过挤压机形成薄的电极材料带 , 再层压到金属箔集电体上 。
干电极技术更改了材料 , 也有优化了工艺 , 再次降低了成本 , 提高了能量密度 。
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超级电容
超级电容并不是什么新鲜东西 , 与电池一样 , 本质上是一种储能器件 , 主要优势是能快速充放电 。
Maxwell在17年申请了一项名为“超级电容+圆柱电池”专利 , 汽车在急加减速时 , 使用超级电容 , 而正常驾驶时使用圆柱电池 , 两者结合 , 可以提高整车的性能和效率 。
预锂化
电池在化成时 , 负极界面形成的SEI膜会消耗掉从正极脱嵌的锂离子 , 从而降低电池容量 。 而预锂化技术 , 就是额外寻找锂源 , 以弥补电池化成时锂离子的损耗 。
Maxwell在2018年申请了一项预锂化负极专利 , 专利显示 , 负极(Graphite/SiO/Li Metal)预锂化之后 , 可大大提升循环效率 。
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