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动力电池新方向:无钴化电池有什么优势?

2023-11-11 06:31:47 | 寻车网

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动力电池新方向:无钴化电池有什么优势?

特斯拉要憋个大招:无钴电池、超级电容还是干电池?!

文/白杨

最近关于特斯拉新电池的传闻,可谓一波三折,先是传出国产特斯拉将使用宁德时代的“无钴电池”,后曝出所谓的“无钴电池”仅仅是磷酸铁锂(下称“LFP”)而已。

随后特斯拉上海超级工厂官方抖音号官宣:无钴,不代表一定是磷酸铁锂,短短几个字,让新电池更为神秘。

最新消息来自一位接近特斯拉的相关人士透露,称新电池是干电池技术+超级电容的组合。一系列的消息让股市也跟着波动,先是钴金属相关股价大跌,再是超级电容相关企业股价大涨,特斯拉的影响力可见一斑。

国产特斯拉真的会搭载宁德时代的LFP么?无钴电池是否是空穴来风?特斯拉的新电池技术会是什么?这些问题的答案,都需等到4月份的特斯拉电池会议,才可能揭晓。目前只能通过已有信息,做如下合理猜测。

LFP是过渡产品,无钴电池是未来

首先必须纠正一下,说无钴电池就是LFP,是非常不严谨的!

无钴电池是一项新的技术,也是整个锂电行业目前都在积极攻克的一项课题,指的是在现有高镍路线下,找到更为廉价且无能源风险的材料替代现有的钴元素,以达到现有三元锂电池同样的性能和稳定性。

更多关于无钴电池的介绍,可参考AutoLab此前推文赶在松下之前首发无钴电池,长城要在新能源赛道超车比亚迪了?

LFP虽然不含钴,但和无钴电池是两码事,国产特斯拉搭载宁德时代LFP已被多方实锤,但这并不能被解读为“特斯拉采用宁德时代提供的无钴电池”。

特斯拉搭载宁德时代LFP也是无奈之举。按照特斯拉官方说法,到2020年年中,Model 3国产化率要达到70%,年底将实现100%,在国内找到便宜的电池供应迫在眉睫。

然而,目前不管南京LG化学提供的2170电芯,还是宁德时代的当红产品NCM 811,都和特斯拉美国在松下拿到的优惠价格没法比。为了足够的盈利空间,就只能退而求其次选择LFP。

AutoLab猜测,国产Model 3和将来的Model Y会在走量车型中搭载宁德时代LFP,而即将引入国产的后驱长续航版Model 3、Model Y则会继续搭载LG化学提供2170电芯。

此外,有宁德时代CTP技术的加持,以及特斯拉出色的BMS,搭载LFP的特斯拉性能缩水或许不会太大。

至于无钴电池,AutoLab认为不会是空穴来风。目前搭载无钴电池绝无可能,但并不意味将来不会。

LFP终究是过渡方案,特斯拉很有可能与宁德时代签署某项合作,技术共享共同研发无钴电池,这项合作,也能帮助马斯克,用一个理想的价格从宁德时代采购LFP。

超级电容+干电池技术值得期待

如果无钴电池仅仅是一份合作协议而已,那特斯拉在电池会议上发布超级电容+干电池技术,就显得很有必要性了。

无钴电池仅仅是一份合作协议,特斯拉股价必然会迎来下挫,而超级电容+干电池技术的价值,或许更多地是为了形成利好,对冲股价下挫风险。

这样说并不意味着特斯拉的超级电容+干电池技术纯属噱头,毕竟PPT画饼,也太不马斯克了。

作为特斯拉电池会议的C位,超级电容+干电池技术来自其2019年5月收购的一家电池技术公司。

关于超级电容,可以参考此前推文(CES前瞻 | 充电两分钟,续航300公里的电动摩托有什么秘密?)简单来说,超级电容就像是弹簧,充电快,放电也快,5秒真男人。

这项技术或将循序渐进地用在特斯拉的各款车型上,最有可行性的方案是,将超级电容接入动力回收系统,利用刹车时充电,在需急加速时放电,改善能量效率的同时,提升加速性能。同时由于电池在急加速时的负担更小,也一定程度延长了电池寿命。

而至于干电池技术,当然不是指我们常见的“南孚7号”。根据Maxwell的专利来看,应该称之为干电池电极技术,和传统锂电池的区别在于制备工艺不同,可以达到降低成本,提升电池容量的效果。

这项技术到底何时能够应用到特斯拉的量产车型,以及是否可以帮助到无钴电池的开发,都要等4月份的电池会议才能揭晓。

总结来看,LFP、无钴电池、超级电容、干电池技术这些名词,或许都会出现在特斯拉电池会议中,但到底谁是C位,还需各位擦亮眼睛了。

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。

动力电池新方向:无钴化电池有什么优势?

动力电池新方向:无钴化电池有什么优势?

大家都知道,目前纯电动汽车使用的电池多数为三元锂电池,部分车型搭载的是磷酸铁锂电池。而三元锂电池也被称为三元聚合物锂电池,正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂。比如目前常见的811电池,就是镍钴锰比例为8:1:1的三元锂电池。而磷酸铁锂电池不含钴元素,这也是无钴化电池的一种。

对于电池中的钴金属来说,本身属于稀有金属,也是汽车电池材料中最为昂贵的金属材料之一。根据数据显示,2月18日,国内钴金属参考价为277500元/吨。所以无钴的磷酸铁锂电池目前的成本是0.6/wh,有钴的三元锂电池成本则达到0.85/wh。所以由此不难看出,无钴化电池具有生产成本上的优势。

除此之外,以无钴化电池磷酸铁锂电池为例,使用寿命更长。按照满充满放进行计算的话,目前的磷酸铁锂电池循环寿命能达到约2000次左右,而三元锂电池满充满放的循环次数则约为1000次。所以,使用寿命更长也是无钴化电池的优势之一。

当然,目前纯电动汽车之所以选择使用三元锂电池,还是因为其能量密度较高,可以有效的提高纯电动汽车的续航里程。但是随着比亚迪刀片电池和宁德时代CTP技术的研发,磷酸铁锂电池的能量密度也在大幅度提升。根据目前公布的数据显示,磷酸铁锂电池能量密度已经达到了约200Wh/kg,和三元锂电池相差不大。

所以,无钴化电池相比三元锂电池来说使用寿命更长,生产成本更低,而且能量密度与三元锂电池相差不大,目前包括特斯拉在内的很多车企都有意向选择使用无钴化电池。不知大家是怎么认为的呢?

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。

动力电池新方向:无钴化电池有什么优势?

特斯拉要用的“无钴锂电池“究竟是什么?

特斯拉一声吼,行业都得抖三抖。

作为纯电动车制造领域中的个中翘楚,特斯拉的一举一动,都迅速、深刻、彻底地影响着整个纯电动车行业。

一篇关于“特斯拉和宁德时代就无钴锂电池方面进行合作”的报道,则是直接把中国产Model 3和“无钴锂电池”推上了风口浪尖。

无钴锂电池是什么?特斯拉为什么选用无钴锂电池?无钴锂电池将给特斯拉带来哪些好处和麻烦?

今天咱们就来畅谈一下这个话题。

无钴锂电池是什么?

当然是磷酸铁锂电池喽。

从这个名字上你应该能看出来,这种电池内部不含钴元素,所以被某些抠字眼的媒体写成了“无钴锂电池”,又称“铁电池”。

“铁电池”,是不是感觉有点面熟?

早期的比亚迪就是靠铁电池发的家,江淮、吉利、奇瑞,无一不在自家早期推出的纯电动车上装备这种电池。

老熟人了,没什么新鲜的。

早期的腾势300,用的就是LFP电芯

简写为LFP的磷酸铁锂电池和三元锂电池一样,同属二次电池中的锂离子电池阵营。它们之所以名字不同,主要差别在于电池内部的正极材料。

LFP的正极材料为磷酸铁锂,都是些储量丰富、易于开采的元素;而三元锂电池,无论是NCM的镍钴锰,还是NCA的镍钴铝,都要用到镍这种稀有元素,价格自然比LFP贵出不少。

为什么特斯拉选用LFP磷酸铁锂电池?

很明显,就是想省俩钱儿呗。

磷酸铁锂电池不需要用到钴等重金属稀有元素,造价低;另外凭特斯拉的议价能力,拿货价说不定能低得超乎现象。

以2019年的行情来看,磷酸铁锂电池的成本价约为650元/度电,远远低于三元锂电池的850-950元/度电。

光这一项,成本就能下降近30%。

注意,咱们说的是电池厂的制造成本,并非特斯拉买回来装在车上的装车价。

就算特斯拉拿到了更价格更低的电池而咬死不降价,你也说不出什么来。商业嘛,允许逐利。

其次,磷酸铁锂电池还有一个很重要的优势——产量大,可以满足特斯拉上海工厂周产3000台的能力。

怎么说磷酸铁锂电池也是国家指定的新能源大巴车唯一可用电池,安全性能好,产能也足够充足。

磷酸铁锂电池给特斯拉带来哪些麻烦呢?

咱不能光看贼吃肉,不看贼挨揍,磷酸铁锂电池被广大车企弃用,是有原因的——质量能量密度(Wh/kg)太低了,放电电压也有点儿低。

这两个缺点主要导致两个问题——续航短和输出功率的能力偏弱,不适合带大功率电机。 寻车网

续航短很好理解。

举个例子,同样100kg重的电池组,三元锂电池大约能储存18度电,而磷酸铁锂电池大约能储存13、4度电。

为了解决这一问题,特斯拉很大概率要用到CATL的CTP技术,也就是cell to pack,电芯-模组技术。

一般电动车上搭载的电池包,是由电芯cell封装成module模组,再由模组封装成电池包pack,是典型的“电芯-模组-电池包”三级封装结构,就像上图leaf的软包电池一样。

而CTP,cell to pack,即电芯直接封装成电池包,省去了中间的模组环节。

因为省去了模组环节,电池包的零部件大大减少,重量降低,空间利用率提高,直接拉高了质量能量密度和体积能量密度。

而且CTP还省去了不少人力、物料成本,更有利于降本增效。

你看,说回来倒回去,技术都是在为成本和利润这对冤家呐喊助威。

但取消模组也会带来更大的极大风险。

少了模组,意味着模组间的均压将细化为电芯级,对电芯的一致性提出了更高的要求。

这些隔板不只是起到支撑固定作用,还为隔热阻燃做出了贡献

其次,少了模组,热失控也就失去了模组级的防护,毕竟少了很多隔板和侧板,BMS的温控策略和电池组温度采样逻辑都需要重新设计安排。

好在磷酸铁锂电池安全性比三元锂电磁高出不少,算是弥补一下了。

最后一个风险和大家关系比较大,维修成本,也就是换电池的钱。有模组的情况下,某个电芯坏了换模组就对于的模组就可以了,而CTP中的某一个电芯坏了,可能涉及到换整个电池包,维修成本和难度都提高不少。

编辑总结:

有人说特斯拉为国产Model 3标准续航版车型换装LFP磷酸铁锂电池这波操作是为了割韭菜,我个人觉得这事儿还没到下结论的时候。

未来的一切都有不确定性,谁能猜到特斯拉的这波操作是“等等党”的胜利还是“早买早享受党”的福音呢?

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。

以上就是动力电池新方向:无钴化电池有什么优势?全部内容了,了解更多相关信息,关注寻车网。
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