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特斯拉所说的“无钴电池”是什么?它相比三元锂电池有何不同?
近日,关于“特斯拉可能会在国产车型上使用宁德时代无钴电池”的消息在新能源圈掀起了一阵不小的风波,同时资本市场也迅速作出反应,多家钴业企业的股价瞬间跌停。那么特斯拉所说的“无钴电池”是什么?本期的电动湃《有问必答》栏目,湃客和大家聊聊自己的看法。
无钴电池,顾名思义就是不含钴元素的电池。而现如今我们常见的三元锂电池,大都是NCM(镍钴锰)或NCA(镍钴铝),它们或多或少都会存在钴元素。而LFP(磷酸铁锂电池)则不含钴元素,所以外界普遍猜测特斯拉此次和宁德时代商谈的应该是磷酸铁锂电池。如果特斯拉所说的无钴电池真的就是磷酸铁锂电池,是否意味着特斯拉将放弃三元锂电池、转投磷酸铁锂电池的怀抱呢?
其实关于磷酸铁锂电池和三元锂电池的缠斗从来都没有停止过。相比三元锂电池,磷酸铁锂电池具有热稳定性好、安全性能高、循环寿命长等优点,比如曾经有实验结果表明,三元锂电池在3900次循环后剩余容量为66%,而磷酸铁锂电池在5000次循环后剩余容量为84%。但是在电池的能量密度方面,磷酸铁锂电池不如三元锂电池。
2012年之前国内基本都是以磷酸铁锂电池为主要技术路线,可是后来随着特斯拉在2013年实现盈利,让人们看到了三元锂电池的潜力。另外国内近些年的新能源补贴金额基本都和高能量密度挂钩,而之前的LFP磷酸铁锂电池很难满足高能量密度的要求,所以渐渐被许多新能源乘用车所淘汰。
不过有得必有失,三元锂电池在提供高能量密度的同时,其安全隐患也不容忽视。特别是在NCM镍钴锰三元锂电池的元素配比渐渐从5:2:3升级到6:2:2再升级到8:1:1,三元锂电池的稳定性越来越差,自燃事件屡见报端。
不过就在大家都以为“无钴电池”就是磷酸铁锂电池时,特斯拉又放出了一个烟雾弹,称“无钴不一定是磷酸铁锂”。同时特斯拉还透露其自行研发的动力电池是一款超级电容电池,这无疑为“无钴电池”蒙上了一层迷雾。
其实超级电容并不是一个新概念,它已经被广泛运用在自动启停蓄电池上。超级电容的特性正好和三元锂电池相反,那就是长寿命、高稳定性和低能量密度。如果特斯拉所说的“无钴电池”真的就是超级电容的话,那么对于整个动力电池产业的改变将是颠覆性的。不过近几年并没有听到过超级电容在技术方面的颠覆,反倒是磷酸铁锂电池在不断得通过新技术提升电池能量密度。所以湃客认为特斯拉所说的无钴电池是超级电容的可能性不大,磷酸铁锂的概率更高一些,或者是两者的结合。
以上就是本期电动湃《有问必答》栏目的全部内容。你认为特斯拉提到的“无钴电池”是什么呢?欢迎在下方和我们互动留言。
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。
花生财经:特斯拉将自建电池厂,将带来哪些投资机会?
特斯拉最初在电池技术积累较少,其只能通过对外采购电池,基于一致性、成本、安全性等要素,其一开始选用了松下的18650圆柱电池路线,并自主开发电池管理系统。
后来为不断满足消费者对更长续航里程要求,提高电池空间利用率,降低成本,双方在18650电池基础上升级至21700电池。
预计此次特斯拉将在“Battery Day”上发布一系列特斯拉关于电池的新技术,考虑到特斯拉在电动车和储能上对能源革命的追求,此次发布的各项技术预计将以降成本为核心,通过对电池材料化学体系、电极体系结构、电池制备技术等进行创新,提升电池的能量密度和安全性等。
精彩即将揭晓,A股有何期待?
首先,Tesla计划在美国、德国、中国未来自建电池厂。
根据新消息,特斯拉电池技术为干电极+正极含钴超高镍/无钴高镍多元材料+负极硅碳+大圆柱。
从最近特斯拉公司的举动来看,最近所有举动都是为了摆脱高价钴的依赖,为以后生产高镍正极和硅碳负极做布局。
最近,特斯拉最新申请有关三元电极的专利提出了一种两步法制备高纯度的电极材料,此电极材料可以实现4000次充放电循环,电动车续航里程也可以提升至160万公里,此次的循环寿命的提升大大加大了三元电极材料的竞争优势。
其次,无钴电池技术将全面亮相。
长期来看,为了推行全世界 汽车 电动化,稳定降低电池成本势在必行,但是目前主流电池技术三元电池中的钴原料由于全球储备量有限,且价格波动较大,并不利于特斯拉全球电动化的推广,因此,低钴电池/无钴电池一直是特斯拉努力的方向。
一方面,特斯拉旗下超级电容与干电极技术企业Maxwell,已经在无钴化电池上做出许多 探索 。
另一方面,高镍也是主流的降钴路线之一,高镍低钴仍是目前的一大趋势,并且此前有媒体报道称特斯拉正在向加拿大矿业公司采购大量低碳镍金属。
作为新能源 汽车 的全球领导者,特斯拉极大概率会在此次电池日上公布无钴电池的最新技术进展,或者直接公布未来的无钴电池技术路径与生产计划。
最后的看点在于,电池技术指标,自产电池寿命能否达到100万英里?
去年4月,马斯克曾宣布,预计2020年将推出使用寿命超过100万英里(160万公里)的电池。
百万英里电池寿命将成为“电池日”一大亮点,电池的寿命比 汽车 车身的寿命更长,并将开启重复使用与电池回收的契机,进一步降低成本。百万英里电池的提法特斯拉在去年就曾提到过。
值得一提的是,如果特斯拉百万英里电池一旦量产,特斯拉电动车的使用寿命将比现在延长至少两倍,这也意味着电动 汽车 整个生命周期的成本会更低,同时电池残值也将更高。
根据特斯拉专利显示,以三元锂电池为基础研究,该电池的最大循环次数可能逼近5000次,对应车辆的行驶里程可能会达到100万英里(约合160万公里)。
特斯拉新型电解液添加剂技术,将有助于其提高循环寿命。电解液添加剂是未来一段时间提高锂离子电池循环寿命和容量的重要研究方向。
动力电池作为新能源 汽车 关键零部件,其占成本比重高达30%以上;特斯拉高度重视并希望掌握动力电池技术、通过自建部分产能保障供应链安全并降低成本留存利润。
特斯拉是电动车领域标杆,特斯拉电池技术代表了最先进的行业技术,大概率也是未来的行业趋势,另外,特斯拉占据了全球电动车市场30%的市场份额,其一举一动会对上游产业链公司的技术路线、产品路线产生巨大的影响。
在特斯拉发展初期,动力电池技术,生产经验积淀不足,通过外购电池是其唯一选择;随着其产销规模扩大,希望通过自建部分产能确保供应链安全,是其必然选择;
未来动力电池的竞争主要集中在:产品性能+成本。其自建电池需要不断提高产品性能保持技术领先性,同时需要在成本上要低于外部电池厂商。
从制造业成本控制看,中日韩特别是中国电池厂在成本控制层面实力更强,不排除未来特斯拉自建电池厂的电池成本将高于中国厂商,仍会有一部分产能进行外购。
马斯克9月初考察过德国超级工厂,马斯克表示德国工厂的电动 汽车 和电池的制造方式将是“革命性”的变化,会搭载沉浸式虚拟仿真系统等。
除了 汽车 之外,其实特斯拉还有能源业务,一直不为外界所熟知。
特斯拉将电动车的电池与光伏业务相整合,以旗下能源部门为中心,成为一家分布式全球供电公司。
除了路上跑的 汽车 ,在住宅和电网上部署更多的太能和能源储存系统,并管理这些分布式系统。
特斯拉为此推出了软件“Autobidder”,这是一个实时交易和控制电力的平台,能为发电商、供电公司、资本合作伙伴提供电池资产货币化能力。
据悉,Autobidder管理着数百兆瓦时的资产,在全球提供数十亿瓦时的电网服务。Autobidder利用机器学习,可以实现“价格预测、负荷预测、发电量预测、调度优化、智能竞价”等功能。
软件和硬件相互结合,让特斯拉能源业务增长可能会超过 汽车 业务,特斯拉已经在英国申请了电力供应商牌照,同时也开始布局电池回收业务。
从电池技术角度看,特斯拉致力于提升电池循环寿命、长续航里程、降低成本。其作为电动车领军,在电池日发布的电池领先技术将推动行业进步。
通过对电池日技术猜想,从正极、硅负极、电解液添加剂及电池生产工艺或将与现有材料有一定变化。
特斯拉长续航会用磷酸铁锂电池吗
【太平洋汽车网】特斯拉长续航会用磷酸铁锂电池。如果按照刀片电池目前140Wh/kg、长续航后驱版161Wh/kg的能量密度计算的话,那么磷酸铁锂版电池的Model3容量或许将在67kWh左右,续航或许将在550km左右。
特斯拉到底会使用什么类型的电池?
先说结论:国产model3短续航车型会使用磷酸铁锂的CTP技术,宁德时代提供;长续航车型会用三元锂电池技术,LG化学提供。干电极和超级电容作为技术储备,短期内无法量产,长期有预期。
以下为分析:特斯拉超级工厂一期已经投产,生产model3。特斯拉电池供应商目前有三家:松下、LG化学和宁德时代。松下在国内没有电池厂,电池从国外运到国内不划算。所以特斯拉在松下以外,在国内将LG化学和宁德时代作为电池供应商。同时使用多家供应商是主机厂的一贯做法,一方面是为了保证稳定的电池供应量,另外一方面是为了压低电池价格。LG化学主要生产三元软包;在南京有一家工厂,可以提供与松下相同规格的NCA圆柱21700电芯。宁德时代可以提供方形铝壳的磷酸铁锂电池和三元锂电池。
长续航车型只能使用三元锂电池。和磷酸铁锂电池比较,三元锂电池的优势是能量密度较高。长续航车型,NEDC在500KM以上,需要的电量在70KWh左右。在有限的底盘空间内,使用非CTP技术的电池包,要布置70KWh的电池,只能使用大模组三元锂电池。目前蔚来、小鹏、威马、广汽新能源的长续航车型,都使用了宁德时代177Ah的811三元模组。没有别的原因,其他规格的电池像155Ah,按照70KWh的需求做电池包方案设计,在车上都放不下。所以特斯拉的长续航车型会使用三元锂电池,并且应该是LG化学提供。宁德时代会不会提供三元锂电池呢?要看特斯拉从技术和成本两方面评估的结果。只要方形铝壳电芯满足电池包包络要求,成本有优势,完全有可能。
磷酸铁锂电池在短续航车型上有成本优势。磷酸铁锂电池的特点是能量密度低,安全性相对三元高,价格便宜。目前国内的动力电池领域,商用车主要使用磷酸铁锂电池,乘用车主要使用三元锂电池。这种现象主要是国内补贴政策对锂电池的技术要求造成的。要拿到乘用车最高补贴,续航里程、能量密度都要满足政策的“变态”要求。所以在补贴时代,乘用车领域磷酸铁锂电池败给了三元锂电池。随着补贴逐渐退出,市场将迎来自由竞争,续航里程和能量密度的硬性要求都消失了。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)