本文目录一览:
- 1、宁德时代811循环充放电次数
- 2、宁德时代新发布的麒麟电池和比亚迪的刀片电池有什么区别?
- 3、三元锂电池不安全为什么还用?
- 4、独家 | 宁德时代向特斯拉供应铁锂电池,供货量不少于产能的40%
- 5、磷酸铁锂电池 VS 三元锂电池,谁才是锂电池王者?
- 6、宁德时代与比亚迪互怼,谁是电池“一哥”技术说了算
宁德时代811循环充放电次数
2000次。
811电池属于三元锂电池,其充放电循环次数则仅为2000次。
811电池全称为NCM811电池,NCM即是镍、钴、锰,该电池即是一种正极材料镍、钴、锰配比为8:1:1的三元锂电池。
宁德时代新发布的麒麟电池和比亚迪的刀片电池有什么区别?
对于不断发展的纯电动汽车来说,动力电池的重要性不言而喻。根据成本分析,目前纯电动汽车搭载的动力电池约占整车成本的30%~40%,动力电池的技术水平也影响续航性能,从而影响消费者的便利性。在中国的动力电池制造商中,当代安培科技有限公司和比亚迪排名较高。最近宁德时代 推出了CTP技术,比亚迪也推出了刀片电池。
与传统的电池组从单体到模块再到电池组的分组方式不同,宁德时代的CTP技术直接省略了电池模块,将电芯集成到电池组中,从而提高了电池组的空间利用率,减轻了电池组的重量,提高了能量密度,降低了生产成本。比亚迪的刀片电池旨在使电池单元变平。
根据比亚迪的专利,刀片电池的长度可达2500mm,是传统磷酸铁锂电池的10倍以上,可以提高电芯的复合效率,从而提高电池组的能量密度。作为国内新能源行业领导者之一,比亚迪一直坚持磷酸铁锂电池,并于2020年推出代表作“刀片电池”,体积比能量密度比传统锂电池高50%,具有高安全性和长寿命的特点,整车寿命可达百万公里以上”。
相比之下,2017年以来,宁德时代凭借三元锂电池的价格优势,逐渐超越比亚迪。近日,在2022中国电动汽车百人会论坛上,宁德时代通过不断的技术迭代,推出了第三代CTP技术,内部称之为“麒麟电池”,并表示这种电池在各项指标中的能量密度将引领行业达到最高水平。
从设计思路、实施过程、生产效率、电池组体积能量密度、电池组质量能量密度、电池组结构件数量和成本等方面对麒麟电池和比亚迪电池进行了对比分析。简单来说,两者的相似之处在于都改变了电池系统的物理结构,减少或省略了模块。但是宁德时代没有改变电芯的形状,“刀片电池”却改变了电芯的大小。
三元锂电池不安全为什么还用?
原因就在于三元锂电池固然储能密度遥遥领先,在不加大车重的情况下能带来更好的里程表现。但是就像硬币的两面,高镍低钴三元锂电池热失控温度相当低,导致自燃事件频发,除了特斯拉 NCA811 电池外。还有宁德时代 NCM811,严重威胁到车主用车安全。这里说到的811电池就是其正极材料中镍钴锰的含量,按照80%:10%:10%的比例构成的三元锂电池,是目前最高能量密度与最高技术含量的锂电池。当然,811电池存在的安全隐患也要比其他电池更大。之前的广汽新能源Aion S汽车在无充电的情况下突然着火,搭载的就是811电池,这让Aion S的电池能量密度达到了180Wh/kg。据此往前追溯,三元锂电池还被分为523、622等型号。目前,在新能源动力车型市场中占主流地位的型号是622型,其没有811电池那么激进,因此安全性方面的表现也更加可靠。其实,客观来说电芯的安全性较弱,并不代表整个电池包就不安全。举个例子,就好比一个穿了铠甲的骑士和赤膊上阵的骑士,在战场中必定是有盔甲的骑士更加安全。宁德时代就是给三元锂电池穿上了铠甲(电池包),因此它是安全的。而比亚迪的意思是,刀片电池本身就非常安全,我在给它套上铠甲那岂不是更加安全可靠。
独家 | 宁德时代向特斯拉供应铁锂电池,供货量不少于产能的40%
此前路透报道称,特斯拉(NASDAQ:TSLA)将从宁德时代(300750.SZ)采购“无钴电池”。该报道中补充说明,无钴电池是磷酸铁锂电池。特斯拉上海超级工厂官方账号2月22日在某抖音用户视频下留言,“无钴,不代表一定是磷酸铁锂。”此回复之后被删除。
出行一客独家了解到,宁德时代今年向特斯拉供应的就是磷酸铁锂电池。宁德时代提供的磷酸铁锂电池只用于国产特斯拉Model 3和国产特斯拉 Model Y。这就是之前市场广泛关注的无钴电池(Cobalt-free Battery),并不是所谓的新型电池。
至于供货量,出行一客独家了解到,双方初步约定的供货量不少于特斯拉上海超级工厂(一期)规划产能的40%。
除磷酸铁锂产品,出行一客从接近特斯拉电池项目的人士处了解到,宁德时代其他技术路线的量产产品也会陆续向特斯拉提供,并会在明年进入国产特斯拉高配产品中。
之前热炒的无钴电池目前只是宁德时代提供的一个技术方案,尚未达到量产水平。这也意味着今年内国产特斯拉不会装备宁德时代的无钴电池。今年4月特斯拉电池日上是否会公布无钴技术方案仍值得期待。
2019年早些时候宁德时代已开始为特斯拉进行电池测试。此项目为宁德时代最高机密项目。
磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。与三元锂电池不同是,磷酸铁锂电池不含镍、钴等元素。与三元锂电池体系中的无钴电池概念并不相同。
三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料锂电池。根据镍钴锰或镍钴铝三种元素配比量不同,可大致分为333、532、622、811等。当钴的使用降到0时,可以称为无钴电池。
关于供货量及周期,具体的采购情况特斯拉会根据自身需求以订单方式确定,协议未对特斯拉的采购量进行强制约束,最终销售金额须以特斯拉发出的采购订单实际结算为准。供货时间为2020年7月1日至2022年6月30日。
中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会研究部发布的统计数据显示,2019年中国动力电池装机量约62.2吉瓦时。宁德时代装机量为31.71吉瓦时,出行一客了解到,特斯拉订单量相当于宁德时代2019年装机量的很大一部分。
此订单对于特斯拉来说是完成国产化承诺的重要一步,要获得中国政府进一步支持,就要扶植中国本土企业。同时,也可以控制成本,选择最优的成本解决方案。
对于宁德时代来说,特斯拉是全球新能源汽车领军者,此订单不仅能为宁德时代带来可观的经济利益,对其国际化加速也大有益处。同时,该订单能帮助宁德时代做好市值管理。
上海临港特斯拉超级工厂项目(一期)建成后年产15万辆纯电动整车,生产车型包括Model 3和Model Y。2020年1月7日,马斯克(Elon Musk)在上海参加了中国制造Model Y项目启动仪式。
在宁德时代供货之前,国产特斯拉采用的是韩国LG生产的NCM(镍钴锰)811圆柱三元锂电池。
根据封装外形不同,又可细分为圆柱、方形、软包。圆柱电池发展时间久,技术成熟,标准化程度较高。但理论能量密度比方形、软包低。同时,一辆车要搭载几千节电池,对热管理系统有较高要求。特斯拉海外版采用的就是该电池。
与LG供应的圆柱电池不同,宁德时代将向国产特斯拉供应方形电池。方形电池结构简单,生产工艺不复杂。相较于圆柱来说,理论能量密度会更高。但需要定制化设计,标准化程度较低。
软包电池在结构上采用铝塑膜包装,体积更为纤薄。理论能量密度是三种封装形式中最高的。劣势是需要复杂的电池控制系统来保持电池工作稳定,而且电芯型号较少,开发新型号电芯成本高。
由于两家供应商提供的电池不相同,未来国产特斯拉的终端定价将更加细分。不同电池对应不同的价格和续航里程。?(责编/杨佩谦)
(本刊记者王静仪对本文亦有贡献)
文章来自微信公众号出行一客(ID:carcaijing),《财经》杂志交通工业组创建,专注交通出行领域新闻,致力于探索出行、科技与未来。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
磷酸铁锂电池 VS 三元锂电池,谁才是锂电池王者?
在说这个话题之前,先问大家一个问题:
对于新能源 汽车 来说,你觉得最重要的是什么?
对,没错,就是电池。
我们可以做个这样的比喻:
汽车 也有"心脏",燃油车的心脏就是内燃机,而电动车的心脏就是电池。
"心脏"的好坏决定了车辆行驶的长短。
作为电动 汽车 界的领军者-特斯拉,在2020年1月份宣布中国版的Model 3系列将在下半年生产中,搭载中国企业宁德时代生产的磷酸铁锂电池。
看到这个消息,肯定有同学会疑问了:
宁德时代是什么样的公司?它的技术有多厉害,能被特斯拉采用?
今天咱们就来说说这个。
宁德时代是由被称为“中国电池大王”的曾毓群在2011年成立的公司。
成立6年,就晋升为动力电池行业龙头,2017年销量全球第一,2018年更是迅速登陆A股创业板,目前市值大约是4600亿人民币。
到今天为止,中美欧以及日韩地区的主流车企几乎都成了宁德时代的客户,其中包括特斯拉、宝马、大众、丰田、现代、上汽、蔚来等品牌。
能做成这么大的成就,必定有两把刷子的。
宁德时代的"武器"有两把,除了常见的“磷酸铁锂”电池之外,还拥有一个领先全行业的秘密武器—三元锂电池。
那这两种电池有啥区别呢?
首先咱们先来了解锂电池。
锂电池主要分为软包形、圆柱形、方壳形。
虽然它们的形状不一样,但是工作原理都是一样的。
锂离子电池是以碳材料为负极,通常是石墨;以含锂的化合物作正极,没有金属锂存在,只有锂离子,它工作原理主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
具体来说是这样的:
当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
同样,当对电池进行放电时,也就是我们使用电池的过程。嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。
但是之前我们总看到这样的消息,说某品牌手机锂电池会爆炸。
这是因为什么原因呢?
我们知道电池中的锂金属化学性质十分活跃,是易燃物质。
一旦和空气接触,就会跟空气中的水发生猛烈的化学反应,瞬间产生大量的氢气,并释放出热能,极易引起燃烧和爆炸。
用高中化学的知识就是这样的一个方程式:
2Li+2H2O=2LiOH+H2
而现在锂电池中的锂,经过处理后会降低活性。在锂电池正负极之间,还有一层金属薄膜,可以防止电池内部短路。
再加上我们使用的电池都是密封的,锂离子根本没有机会和空气直接接触,从而有效的保证了电池的安全。
那什么是磷酸铁锂电池,什么又是三元锂电池?
其实它们都只是正极材料不同而已。因为不同类型的锂电池负极都是石墨,正极材料不同。所以用正极材料来区分不同类型的锂电池。
也就是说:
磷酸铁锂电池就是用磷酸铁锂做正极,三元锂电池也叫三元聚合物锂电池,主要是由镍钴铝或者是镍钴锰 做正极。
那么这两种电池有什么区别呢?
简单来说磷酸铁锂电池,它主要的优点是安全性高,循环寿命更长,理论寿命可以达到7到8年。但是缺点就是能量密度低,意味着续航能力差。
反观三元锂电池这边呢,它的主要优点是储能密度更高,意味着续航能力高。但是缺点就是安全性差,寿命差,并且元素是有毒的。
三元锂电池它的三种正极材料都是夹在一起的。
但是由于钴离子的半径比较大,所以它们搭在一起的时候会留出一个固定的空隙,给那些锂离子自由出入,因此钴酸锂相对来说比较稳定。
而镍离子的半径要小过锂离子,所以镍酸锂能量密度会更大,而又由于其太密实了,就容易出现阳离子混排的现象。
所以三元锂电池镍成分不可以太高。
这时就需要添加钴来增加电池的稳定性,但是钴却是比较贵的金属,全球的储备量有限。为了降低成本,就用锰和铝元素来作为支撑材料,同时也就只能降低钴含量。
但是没有钴的话稳定性会比较差。
在2020年又出现了宁德时代的无钴电池,要说明的是这并不是真正的"无钴电池"。它其实就是采用CTP技术设计的磷酸铁锂电池。
CTP技术就是把电芯放入设计好的电池包内,然后按照最佳的排列组合方式,组装成高效的锂电池。
这样优化的结果是,体积利用率可以提高15%-20%,能量密度可以提升10%-15%。零部件数量可以减少40%,生产效率可以提升50%,投入应用后会大幅降低动力电池的制造成本。
作为宁德时代的竞争对手比亚迪公司在2020年3月发布了一款刀片电池。
它的本质还是磷酸铁锂电池,只不过是电池结构设计上有所创新。它其实就是直接把电芯宽度无限拉长,厚度做薄,做成90厘米甚至快1米的超长电芯,也就是又扁又长,像刀片一样。
这样改造的结果就是体积能量密度提升明显,较原有电池系统可提升30%以上。并且节省物料、人工费用等,成本有望降低30%,并且刀片电池更薄,因而散热效果更好。
不管是宁德时代的CTP技术,还是比亚迪的刀片电池,最终都提高了磷酸铁锂电池的能量密度,目的是让其能达到三元锂电池的水平。
同时改造后的磷酸铁锂的电池,都能达到400公里以上的续航里程需求。而整个电池生产的其他材料无需改变,并且生产线变动也不大,也就是很快能量产。
简单来说,这两种技术都是通过提升生产效率来降低电池的成本。
如今新能源 汽车 和充电装置已经被列入了国家的“新基建”计划,毫无疑问,它将会迎来一个巨大、更加富有挑战性的市场。
汽车 产业一直都是世界上最大的产业之一,面对新能源革命。
新能源 汽车 大概率将会在未来成为事关国计民生的重要支柱产业,而动力电池恰恰就是新能源 汽车 的生命源泉所在。
在三元锂电池领域宁德时代已经是老大了。
随着CTP技术的无钴电池的出现,宁德时代将磷酸铁锂电池的成本降低到了600元以内,而三元锂的成本还维持在1000元左右。
正是由于宁德时代磷酸铁锂电池成本的大幅降低,也吸引了迫切想要提升销量的特斯拉,两者一拍即合。为新车装上了磷酸铁锂电池,这样一来,特斯拉的新车的价格有望进一步下降。
最终受益的还是咱们老百姓。
宁德时代与比亚迪互怼,谁是电池“一哥”技术说了算
【导语 : 想要发展新能源 汽车 ,作为核心部件的动力电池是不可或缺的部分,与传统燃油车的发动机地位一样。所以从整个新能源 汽车 产业链来看,动力电池的发展状况关系到中国 汽车 产业是否能够实现弯道超车。动力电池行业是一个以技术驱动为核心、资本密集的行业,只有强大的研发投入才有成功的可能。】
撰文|蔡家伦、编辑|禾 子
国内的传统 汽车 产业已经追赶西方很多年了,虽然目前已经成为了全球最大的 汽车 市场,但是却没能完全把握核心技术,与国外还是有不小差距。在传统的燃油 汽车 领域上,国内自主品牌短时间之内是无法超越了。不过,新能源 汽车 领域却是可以让中国 汽车 工业实现弯道超车,因为中国和全球各个国家都是站在同一起跑线上。
想要发展新能源 汽车 ,作为核心部件的动力电池是不可或缺的部分,与传统燃油车的发动机地位一样。所以从整个新能源 汽车 产业链来看,动力电池的发展状况关系到中国 汽车 产业是否能够实现弯道超车。动力电池行业是一个以技术驱动为核心、资本密集的行业,只有强大的研发投入才有成功的可能。
之所以宁德时代和比亚迪会杠上,很大一部分原因在于他们两者的选择方向完全不一样,甚至可以说是对立方。宁德时代的三元锂电池具有能力密度高,成本低廉的特点,这让宁德时代的产品迅速被市场认可。而比亚迪 汽车 之前采用的是磷酸铁锂电池,这种电池的特点是能量密度低,但是充电快。本来两者都有着属于各自的市场,但是随着刀片电池的发布,两者开始了正面交锋。
比亚迪在3月底刀片电池发布会上,以针刺试验的方式来对刀片电池的质量进行测试。在现场播放的“针刺穿透测试”视频中,三元锂电池在针刺瞬间出现了剧烈的温度变化,表面温度超过了500℃并开始剧烈燃烧,电池表面的鸡蛋被炸飞。传统磷酸锂块状电池无明火、有烟,表面温度达到了200℃~400℃。“刀片电池”在穿透后无明火、无烟,电池表面温度仅有30℃—60℃左右。
比亚迪的技术人员表示,针刺试验的结果不仅仅可以显示出刀片电池在内部短路时不会引起自燃,同时也意味着 汽车 在受到异物侵入,并伤及电池的时候,也不会出现爆炸现象,可以有效的保护车内人员的安全。比亚迪集团董事长兼总裁王传福在发布会上自信宣称,“刀片电池”将会引领全球动力电池技术路线重回正道,把‘自燃’这个词从新能源 汽车 的字典里彻底抹掉。”
纵观比亚迪的种种表现,个人认为无疑不是在向宁德时代示威。比亚迪做的针刺实验中采用的三元锂电池,给人有种“指桑骂槐”的感觉,因为宁德时代主要就是以生产三元锂电池为主。对于王传福给予厚望的刀片电池,宁德时代董事长曾毓群表现得不一样,并且扬言“刀片电池”是宁德时代四年前就进行的结构创新的一种。
5月11日,曾毓群在宁德时代2019年度业绩网上说明会上就比亚迪的针刺实验作出了回应:“电池的安全和电池的滥用测试是两回事,但有些人把滥用测试的通过等同于电池的安全”。就在宁德时代发布会结束的当晚,比亚迪 汽车 销售公司副总经理李云飞在微博上进行了“反击”,称针刺实验是难度最大的,如果宁德时代不服的话,也来扎一下。至此,比亚迪和宁德时代之间的“爱恨情仇”进入了新的篇章。
宁德时代在5月22日“应战”,真的“来扎一下”。宁德时代在5月22日晚上发布了关于其针刺实验的视频,在进行针刺实验时,钢针并不能穿过电池包,而且还被电池外包装的钢板折断。宁德时代回应,宁德时代的三元锂电池包是钢针无法刺穿的。宁德时代的针刺实验不仅没有让舆论平静下来,反而引起了部分网友的不满。不少网友认为宁德时代在偷换概念,因为宁德时代的测试对象是外部包裹的电池包,而不是电池的电芯,不符合针刺实验的原本目的。宁德时代为了平息众怒,在5月23日发布了一则新的视频,对宁德时代5系电芯、某款8系电芯三元电池均做了针刺测试,测试结果良好,未出现明火和高温。
宁德时代除了在视频中展示了电芯的针刺测试以外,还在晒出文件,宁德时代三元锂电芯的针刺测试的技术,在2017年通过德国的测试认证。宁德时代针对比亚迪的针刺实验表示,电池在针刺穿透后温度仅为35.1℃,鸡蛋是不可能煮熟的。而比亚迪当初的测试是以鸡蛋是否被煮熟作为参照物,所以宁德时代的言论明显是在暗讽比亚迪。
比亚迪和宁德时代双方的交战还在继续胶着,但是不少网友感到疑问,究竟哪一方说的有道理?在专业人员的分析下,我也得到了准确的答案。宁德时代在两次的针刺实验中,其实并没有真正模拟出电池内部短路的情况,只是在演示宁德时代生产的电池能够防止外部碰撞等不利因素,的确存在了“偷换概念”的嫌疑。但是比亚迪用刀片电池来和宁德时代的三元锂电池做比较,本身就是不合理的。
我在文章前面就有提到,比亚迪主导的是磷酸铁锂电池,而宁德时代主导的是三元锂电池。磷酸铁锂材料本身的热稳定性就好,但是能量密度低于三元锂电池,两者的侧重点根本就不一样。所以,比亚迪在刀片电池的发布会上的针刺实验是否有故意打压宁德时代,混淆视听之嫌?回归主题,针刺实验其实早就已经被国家从安全标准中去除,因为有不少人认为针刺单体电芯就类似于点火测试汽油、柴油的易燃性,完全忽略了油箱的保护作用。
比亚迪和宁德时代目前都是动力电池市场上的两大巨头,但是由于比亚迪生产的是以磷酸铁锂电池为主,能量密度较三元锂电池低,所以渐渐被宁德时代超越。从2019年的数据来看,宁德时代的电池装车量达到了31.46GWh,而比亚迪仅为10.75GWh。2019年工信部公布的新能源车型有效目录共有4600余辆车型,其中由宁德时代配套动力电池的有1900余辆车型,占比约41.5%。
2017年,国内磷酸铁锂电池与三元锂电池的装机量占比分别为49.61和44.69,但是随着各大车企开始注重电池的能量密度,消费者看重新能源 汽车 的续航里程之后,三元锂电池在随后几年的市场份额一路飙升,磷酸铁锂电池则是相应下降。从今年1-4月的装机量来看,三元锂电池的装机量占比为72.87%,而磷酸铁锂电池的装机量跌至22.93%。
点评
宁德时代不仅仅是对电池技术进行不断革新,同时还不断的发掘新的电池材料。比亚迪似乎还沉浸在磷酸铁锂电池曾经带来胜利的喜悦中,单从近几年的数据来看,磷酸铁锂电池已经开始明显落后于三元锂电池。虽然比亚迪生产的电池可以进行自产自销,但是随着宁德时代的三元锂电池的覆盖率越来越高,比亚迪的新能源 汽车 霸主地位都难保。