春秋战国既视感 这7种动力电池的课值得补一补
古有赵、魏、韩春秋三国分晋,以及后来齐、楚、魏、燕、赵、秦、韩合纵连横形成的战国七雄争霸局面,其间儒、墨、道、法诸子峰起,百家争鸣。
2020-05-22 | 出处: 汽势传媒 | 责编: 夏晓鹏
古有赵、魏、韩春秋三国分晋,以及后来齐、楚、魏、燕、赵、秦、韩合纵连横形成的战国七雄争霸局面,其间儒、墨、道、法诸子峰起,百家争鸣。
如今新能源汽车动力电池行业也颇有些“春秋战国”的既视感——在短短数十日内,七则动力电池发展要闻不断刷新着行业认知,此间电池界的“七雄并起”可远比新能源汽车圈的激烈纷争更精彩。
千万不要以为知道NCA、NCM811、磷酸铁锂,便懂得了动力电池的一切,若想跟上时代,以下7种动力电池需要补补课啦!
电车自燃,仿佛是所有新能源品牌绕不过去的坑,整个行业在“谈燃色变”的惊恐中不断成长。 有慌了神儿的,就有最不慌的,比如凭借磷酸铁锂更安全的先天优势保持“0自燃”纪录的比亚迪。
从装机量数据来看,磷酸铁锂一度落后于三元锂,原因在于安全性虽高,但能量密度堪忧。 为了解决大多数消费者最焦虑的续航难题,刀片电池通过电池包结构优化,将传统磷酸铁锂电池包的空间利用率从40%提升至60%,相比此前业内“做大分子”去提升能量密度的思路,比亚迪则用“去壳”的思路使用无模组电池包“做小分母”,使刀片电池组的体积能量密度大幅上升50%,400公里续航也随之升级到600公里大关。
诚然,刀片电池确实是目前最安全的动力电池,即便在国家强制标准中取消针刺试验的档口,刀片电池也能够经得起这最严苛的安全测试。 在面对友商“滥用测试”的指摘时,“不服,你也扎一下”的霸气答复也足以见得刀片电池在安全性上的强大自信。
不同于刀片电池“做小分母”的曲线救国,三星SDI选择“一条道走到黑”,坚持在能量密度提升上“做大分子”。 目前来看,Gen5也确实打造出了业内能量密度最高的三元锂电池。
作为三星SDI第五代电池产品,Gen5并未简单粗暴地将NCM比例提升至811,而是通过将特斯拉及其电池业务伙伴LG化学所擅长NCA技术,融入至三星SDI此前主营的NCM622方形电池中的办法,显著提升Gen5电池的能量密度,在使用镍含量超过80%的NCA阴极材料后,Gen5电池的能量密度至少达到了600Wh/L。
虽然并未公布以Wh/kg为单位的比能量数据,但经过简单估算可知,Gen5的比能量值极有可能在300-400Wh/kg之间,甚至更高,这几乎是市面上新能源汽车电池能量密度的两倍。即便“Gen5”电池组搭载至风阻系数“感人”、吨位可观的CUV车型上,续航里程达到600公里以上也不是难事儿。
在汽势Auto-First看来,三星SDI的Gen5很合现代E-GMP纯电平台的胃口,“拿下Gen5”恐怕也是现代高层有史以来首次出访三星的核心目的。
纯电动车只能当“买菜车”开? 这样的认知已经过时了,续航焦虑正在成为历史——在广汽新能源、小鹏、威马分别祭出600、700、800公里续航“神仙车型”后,长城蜂巢的无钴电池又喊出了880公里的顶级续航数据,再创里程新高。
长城蜂巢目前已发布两款无钴电池产品,第一款电芯容量为115Ah,能量密度为245wh/kg,在整车端能够实现15年120万公里的质保,计划在2021年6月份推向市场; 另一款电芯容量为225Ah,以B级轿车为模型,仿真测得NEDC工况续航里程最高可达880公里。
镍钴锰三元锂电池叱咤风云之时,去钴化后的二元锂要“闹革命”了。 钴比锂更稀缺,且钴矿资源分布极为不均衡,主要集中在刚果(金)、 澳大利亚、古巴三个国家。随着汽车电动化浪潮袭来,钴价已经翻了四倍,业内也曾预测2026年后钴材将供不应求。所以,从正极材料中彻底去掉原本占30%比例的稀有金属钴,不仅大幅降低了动力电池的成本,更在行业可持续发展上占据优势。
无独有偶,此前特斯拉也对无钴电池蠢蠢欲动,无奈还是在发布速度上输给了长城蜂巢。
无钴二元锂电一役未能占得先机,特斯拉却在电池寿命上做起了文章——以后请叫我“特百万”。
5月15日,据路透社报道,特斯拉的“百万英里”新电池系与宁德时代合作制造,将在中国率先推出,这一合作有望在特斯拉“电池日”上宣布。 特斯拉借助此前收购Maxwell而获得的新型电池制造工艺专利,使电池充放电循环寿命增至4000次以上,这是目前锂电池平均寿命的3倍以上。
电池损耗是目前纯电动二手车价格与交易量持续低迷的元凶,若能在3-5年车辆置 换高峰期保证电池有效蓄电能力仍在特斯拉所宣扬的95%以上,电动二手车市场有望迎来转机。
除此之外,特斯拉也将与宁德时代深化合作,推出搭载磷酸铁锂电池的国产Model 3车型,继续降低标准续航版车型的生产成本。
“特百万”不孤独,“通百万”来作陪。 通用也在5月中旬同步宣布,使用寿命达100万英里的电池研发项目“已接近成功”。
通用汽车执行副总裁杜格·帕克斯在一次在线投资者会议上表示,该公司还在研发比今年3月发布的新型Ultium电池还要先进的下一代电池。虽未具体说明推出“百万英里”电池的时间表,但他表示,通用汽车的“多个团队”正在研发零钴电极、固态电解质和超高速充电等先进技术。
在电动车领域,作为国际车企巨头,通用的“大象转身”尤为吃力,只得奋起直追。通用汽车首席执行官玛丽·巴拉一再重申,通用计划到2025年在美国和中国市场每年销售100万辆电动汽车。如今在电池技术上有所突破,也终于算是让人看到了通用电气化的“八字有了一撇”。
除了续航、安全、寿命以外,补能不便则是新能源汽车消费者心中的另一块大石头 ,在换电、快充、超充技术日益成熟的档口,广汽新能源又用“8分钟充电85%”刷新了纪录。并非跟充换电设施“较劲”,广汽新能源的秘诀在于电池本身。
5月13日,广汽新能源宣布,其三维结构石墨烯(3DG)电池研发工作将从实验室走向实车量产,预计年内将该项技术成果应用至埃安系列的部分车型上。
石墨烯材料因具备超轻、超高强度、超强导电性等特性,被认为是提高电池充电速度、推动动力电池技术进步的重要技术。 但考虑到其昂贵的价格或将造成市场阻力,广汽新能源将以何种技术控制新型电池的造价,已成为该技术路径发展的最大看点。
三元锂、无钴二元锂、刀片磷酸铁锂,无论如何也没绕出锂电池的范畴,但荣获诺贝尔奖的的“锂电之父”又摇身一变成了“钠电之父”,98岁的John Goodenough及其团队已经申请了钠基玻璃电池专利,相比锂电池安全与续航存在一定矛盾的尴尬,钠电池拥有大续航、高安全、低成本、长寿命、耐温差、快充电等近乎完美的属性。
钠电池很完美,但由于钠离子体积远远大于锂离子,传统电池负极材料均无法在其原子间的缝隙中存储钠离子,所以钠基电池一直“怀才不遇”,仅存留于“科幻”范畴,直至“足够好”老先生用“玻璃心”解决了钠基电池电解质载体的世纪难题,钠电时代才终于临近。
“我不需要钱,不想做生意,只想单纯地解决问题。 ”考虑到“足够好”老先生的慷慨无私,钠基玻璃电池的专利申请成功后,极有可能迅速成为公开的技术,跳过讨价还价、市场垄断等阻碍,只待经过进一步技术验证便可进入商业化实践阶段。届时,拥有“玻璃心”的钠基电池电动车极有可能与锂电汽车平起平坐,甚至在数年内取代锂电汽车成为市场主流。如若进展顺利,钠电技术留给锂电企业转舵的时间已经不多了。
续航、安全、寿命、补能,用户的每个痛点都在时刻倒逼动力电池技术极速发展; 电池厂商、新能源车企、科学家齐参与,动力电池行业正处于技术发展爆发期。好一个百家争鸣、七雄争霸的电池行业“春秋战国”,只是不知经年之后究竟谁能在日益激烈的装机量争夺战中“秦灭六国,一统天下”。长远来看,汽势Auto-First更看好属性全面的钠基玻璃电池,你呢?