續(xù)航超1000km，壽命達(dá)百萬英里，動(dòng)力電池2020年將突破臨界點(diǎn)

時(shí)間:2020-08-19 13:00來源:AutoR智駕 作者:王碩奇
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       8月17日，特斯拉股價(jià)上漲11.2%，收盤價(jià)為1835.64美元，正式突破1,800美元大關(guān)，再創(chuàng)歷史新高。隨著特斯拉股價(jià)的飆升，該公司CEO埃隆·馬斯克身價(jià)暴增78億美元，達(dá)到848億美元，成為全球第四大富豪。
 
       至于上漲的原因，有多方面的猜測(cè)，但可能性最大的是特斯拉即將在9月22日舉行的特斯拉電池日，將會(huì)發(fā)布特斯拉電池最新進(jìn)展。
 
       外媒表示，特斯拉有望揭示將極大改變電池行業(yè)的信息。該公司目前正在弗里蒙特建設(shè)一條電池生產(chǎn)線。柏林工廠還將擁有電池生產(chǎn)設(shè)施，這將使該公司不僅能夠?yàn)槠渥约旱能囕v生產(chǎn)電池，而且還可能向第三方供應(yīng)電池。
 
       特斯拉在2020年上半年顯示出強(qiáng)勁的業(yè)績，進(jìn)一步增強(qiáng)了投資者對(duì)該公司持續(xù)快速增長的信心，特斯拉股價(jià)今年以來已上漲339％，該公司目前的市值為3,410億美元，超過了豐田，大眾和戴姆勒的總和。
 
       摩根士丹利也在昨日表示，特斯拉不僅應(yīng)被視為汽車行業(yè)。各個(gè)領(lǐng)域的最佳專家都致力于為Elon Musk工作。特斯拉繼續(xù)收集資產(chǎn)，技術(shù)和必要的人才，以開展垂直整合電池業(yè)務(wù)，從而改善行業(yè)成本曲線。
 
       該公司在電池生產(chǎn)領(lǐng)域取得了飛速發(fā)展，并有可能擾亂EV電池行業(yè)，并進(jìn)一步擴(kuò)大整個(gè)領(lǐng)域。
 
       至于電池日的具體內(nèi)容，也有一些捕風(fēng)捉影的信息值得參考。
 
       據(jù)美國科技媒體Electrek近日?qǐng)?bào)道稱，特斯拉電池專家杰夫·達(dá)恩領(lǐng)導(dǎo)的加拿大電池研究團(tuán)隊(duì)，即將突破新型下一代電池能量密度技術(shù)障礙。突破這一障礙后，下一代電池單元能量密度有望達(dá)到“革命性的空前高度”，并且電動(dòng)汽車的電池使用壽命也會(huì)延長。
 
       達(dá)恩團(tuán)隊(duì)發(fā)表的一篇論文公布了這一技術(shù)發(fā)現(xiàn)，即通過電解質(zhì)溶液來解決無陽極電池缺陷。特斯拉一直在努力開發(fā)具有百萬英里續(xù)航能力的電池，這可能會(huì)在9月22日的公司電池日活動(dòng)中揭曉。
 
       該團(tuán)隊(duì)在論文中寫道，“我們證實(shí)使用雙鹽碳酸鹽電解質(zhì)可以延長無陽極電池的使用壽命。在實(shí)驗(yàn)中采用（2.6gAh -1）液體電解質(zhì)參與無陽極電池的降解過程，使用掃描電子顯微鏡和X射線斷層掃描觀察原始鋰形態(tài)的退化，并使用核磁共振光譜和超聲投射圖譜診斷電解質(zhì)降解和耗竭的原因。”
 
       按照論文的說法，其能量密度達(dá)到360Wh/kg，體積能量密度達(dá)到1000Wh/L。“如此高的能量密度可以使電動(dòng)汽車的續(xù)航里程增加約280公里，甚至可以實(shí)現(xiàn)城市電氣化航空。”達(dá)恩團(tuán)隊(duì)在論文中寫道。
 
       特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）此前透露，他曾設(shè)計(jì)過一架商用電動(dòng)飛機(jī)，并估計(jì)鋰離子電池需要達(dá)到400Wh/kg的能量密度時(shí)，才能使電池?fù)魯∪加褪顾碾妱?dòng)飛機(jī)計(jì)劃可行。
 
       現(xiàn)階段特斯拉車型所使用的電池壽命僅為50萬公里左右，遠(yuǎn)沒達(dá)到160萬公里。新型電池生產(chǎn)之后，意味著特斯拉電動(dòng)車的使用壽命將會(huì)比現(xiàn)有壽命延長了至少兩倍，電池壽命將不會(huì)成為電動(dòng)車的發(fā)展瓶頸，而特斯拉的路徑依然是優(yōu)化和改變電解質(zhì)的材料，在提高電池續(xù)航的同時(shí)更加注重電池壽命。
 
       各品牌的發(fā)展路徑和側(cè)重點(diǎn)各不相同
 
       豐田，作為銷量最多的傳統(tǒng)汽車品牌，目前在新能源產(chǎn)品市場(chǎng)投放上仍然保守，但卻在電池的研發(fā)中絲毫沒有松懈。
 
       外媒報(bào)道，豐田正與日本京都大學(xué)的科學(xué)家們合作研制一種新型氟離子電池，此種電池單位重量的能量大約是傳統(tǒng)鋰離子電池的7倍，還能讓電動(dòng)汽車的續(xù)航里程達(dá)1000公里。
 
       據(jù)報(bào)道，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)研發(fā)出該款可充電電池的原型。該電池采用固態(tài)電解質(zhì)，陽極由氟、銅和鈷制成，陰極主要由鑭制成。
 
       據(jù)稱，由于單位重量的能量密度高于鋰離子電池7倍，在安裝空間大小相同的情況下，新款氟離子電池可顯著提升能量容量。目前尚不清楚京都大學(xué)所測(cè)試的原型電池還有多長時(shí)間可以量產(chǎn)。
 
       其實(shí)，豐田并不是唯一一家研究氟離子電池的公司。德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院或亥姆霍茲研究所也在測(cè)試此類電池，不過此類電池還沒有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
 
       沒有實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的原因在于它們只能在高溫下工作，其固態(tài)電解質(zhì)必須加熱到一定的溫度，才能導(dǎo)電，而電極在高溫下會(huì)膨脹。因此，豐田和京都大學(xué)的研究人員希望采用鈷、鎳和銅制成的合金來解決上述問題。
 
       而國內(nèi)電池的迭代速度也在明顯加快。
 
       作為新能源汽車三大核心零部件之一，動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的總體生存狀況基本由新能源汽車“主宰”。行業(yè)起步十年來，鋰離子動(dòng)力電池技術(shù)飛躍，與新能源汽車一起“水漲船高”：能量密度提升了兩倍以上，成本降低到80%以上，并誕生了以寧德時(shí)代、比亞迪等為代表的領(lǐng)軍電池企業(yè)。
 
       比亞迪刀片電池從設(shè)計(jì)上減少了動(dòng)力電池?zé)o能量部件的使用，在PACK層面提升了磷酸鐵鋰電池的能量儲(chǔ)存密度，使磷酸鐵鋰電池體積比能量密度提升50%，配裝磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)汽車也達(dá)到了500公里以上的續(xù)航里程，讓這種成本低、安全性好，但能量密度也低的電池?zé)òl(fā)了新的生機(jī)。
 
       6月初，寧德時(shí)代宣布研發(fā)出16年超長壽命或200萬公里行駛里程，成本相比當(dāng)前電池僅增加不超過10%的新技術(shù)，這一技術(shù)適用于磷酸鐵鋰和三元電池。寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司董事長助理孟祥峰指出，追求高能量密度、追求高續(xù)航的方向沒有錯(cuò)，那是未來新能源汽車和電池競爭的關(guān)鍵點(diǎn)，但是要把安全問題解決好。
 
       中航鋰電 CMO謝秋則認(rèn)為：安全是個(gè)系統(tǒng)工程，需要從材料、電芯的設(shè)計(jì)改善、制程的控制和檢測(cè)技術(shù)，還有電池包的安全設(shè)計(jì)等各個(gè)維度去考慮，包括生命周期、充電策略的管控優(yōu)化。
 
       降低鈷用量，探索高鎳無鈷材料，以降低電池成本；探索電池補(bǔ)鋰技術(shù)，結(jié)合熱管理和BMS窗口控制技術(shù)，以開發(fā)長壽命電池；大力開發(fā)固態(tài)電池，以提高電池安全性，正成為電池企業(yè)積極探索的方向。
 
       中國電池供應(yīng)正在受到?jīng)_擊
 
       公開數(shù)據(jù)顯示，1-6月特斯拉銷量超過4.5萬輛，占到國內(nèi)所有新能源汽車銷量的五分之一以上，作為電池供應(yīng)商，LG與松下隨之產(chǎn)量激增，合計(jì)占到電池市場(chǎng)的16%。在此情形下，中國動(dòng)力電池企業(yè)所面臨的競爭壓力將更大。
 
       上半年以來，受新能源汽車產(chǎn)銷量影響，國內(nèi)配套動(dòng)力電池裝機(jī)量呈現(xiàn)相同走勢(shì)的波動(dòng)。7月10日，工信部數(shù)據(jù)顯示：上半年新能源汽車產(chǎn)量約35.2萬輛，同比下降42.2%。動(dòng)力電池裝機(jī)量約17.5GWh，同比下降41.7%，降幅幾乎“一致”。
       整體銷量在下降，國內(nèi)動(dòng)力電池市場(chǎng)并不平靜。伴隨特斯拉國產(chǎn)后的銷量劇增，合作電池企業(yè)LG化學(xué)、松下迅速躋身前列。LG化學(xué)更以裝機(jī)量2488.8MWh、同比增幅達(dá)44764.1%的驚人數(shù)字改寫了原有市場(chǎng)的格局。
 
       不過隨著近兩個(gè)月新能源車型銷量的恢復(fù)，寧德時(shí)代也逐漸追了上來，動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)數(shù)據(jù)顯示，7月份中國市場(chǎng)新能源汽車軟包電池裝機(jī)量約為314.08MWh，其中前五名分別為寧德時(shí)代、捷威動(dòng)力、LG化學(xué)、孚能科技和億緯鋰能。這是寧德時(shí)代在今年6月軟包電池裝機(jī)量中躍居第一后，連續(xù)兩個(gè)月軟包裝機(jī)量排名第一。
 
       因此我國電池供應(yīng)商的位置并非穩(wěn)固，仍然受到多方勢(shì)力的壓力，因此電池技術(shù)的革新也將是未來很長一段時(shí)間供應(yīng)商最重要的事情。
 
       可以說，2020年的動(dòng)力電池市場(chǎng)將是動(dòng)蕩和變革的一年，電動(dòng)汽車品牌競爭激烈、日韓系企業(yè)突圍、市場(chǎng)排名位置輪換、訂單持續(xù)向頭部企業(yè)集中、不同技術(shù)路線紛爭上游。
 
       但對(duì)于消費(fèi)者來說，更多的新技術(shù)將會(huì)面世，全新電池?zé)o論是價(jià)格、能量密度、壽命、可靠性都會(huì)產(chǎn)生更快的迭代提升，新能源車在實(shí)用性上也正在一步一步逼近傳統(tǒng)燃油車。
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
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