磷酸铁只供低端,干电极和超级电容才是特斯拉未来的偏向

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特斯拉的一句“无钴电池”,让众人为“磷酸铁锂的再起”开始狂欢。

不外就在2月21日晚间,特斯拉又亲手“泼下冷水”,其在某平台官方账号上表现:“无钴,不代表一定是磷酸铁锂”。虽然之后特斯拉连忙删除了该内容,但消息还是“一石激起千层浪”,这门第界顶尖纯电动汽车公司对电池技术门路的判断,将会对行业未来生长走向发生十足的影响。

磷酸铁锂虽然无钴,但仅用在国产低配车型上

不少市场人士认为,特斯拉自主研发和向宁德时代采购的“无钴电池”是同一种电池。但实际上凭据特斯拉相关人士的透露,这完全是两件事。

宁德时代供货的磷酸铁锂电池,只针对上海工厂生产的中国版特斯拉,现在只有Model 3尺度续航升级一款车型(也就是最低配),售价29.9万元。

这款车型的主要目的是竞争海内20万元区间的中级市场,其续航能力和性能要求相对较低。

而且磷酸铁锂电池相比三元电池的成本更低,据证券行业分析师表现现在磷酸铁电池或许0.45-0.5元/kWh,三元则在0.7元/kWh,据悉特斯还希望宁德时代可以将供货电池成本降低20%左右,此举可以资助特斯拉大幅降低该款车型的制造成本,从而将终端价钱进一步降低,以提升销量。

届时可能25万元的特斯拉Model 3真的要来了。

电极+超级电容,特斯拉自己的技术偏向

在磷酸铁锂这种旧技术门路之外,特斯拉对自己的未来还尚有计划,靠近特斯拉的相关人士表现:“特斯拉自主研发的新电池是干电极技术+超级电容组合,详细预计会在四月的特斯拉电池集会上举行说明”。相比仅用作低端的磷酸铁锂电池,这套新的技术门路未来则会推向特斯拉的全系列车型。

在电池领域,特斯拉一直在不停寻求最先进的技术偏向。2019年5月,特斯拉收购了电容电池公司Maxwell。2019年10月,特斯拉收购了加拿大电池制造设备和工程技术公司Hibar。最新公然信息显示,Maxwell的干电极和超级电容,将会是特斯拉自建电池技术偏向。

干电极技术可以使看作是现在锂电池的另一种正极制作工艺,其正极和负极不使用溶剂(用将正负极中的一种颗粒酿成一种原纤维化的胶状物,使其自带粘性)。打个比喻,我们在家揉面要加水,但如果不是面粉而是橡皮泥呢?就不需要加水了。

一旦正负极没有了“水”,就可以解决另一个问题:增补为SEI膜导致的锂离子的损失。技术上来看,SEI膜形成于电池第一次充放电历程,首次放电历程中从负极返回正极的锂离子就会损失一些,也是第一次循环容量损失的原因之一。为了弥补这样的损失,可以通过预锂化技术对电极质料举行补锂,抵消形成SEI膜造成的不行逆锂损耗,以提高电池的总容量和能量密度。可是,正负极的溶液会让添加的锂金属锂和与混有锂金属的碳(负极石墨)发生欠好的化学反映,影响电池的宁静性和寿命。

由此,一旦干电极技术被乐成应用到锂电池上,锂电池将迈出一次“固态化”程序,成为全固体电池实现商业化之前最重要的突破。其带来的优点一共有三个:1,生产成本降低;2,提高能量密度;3,提升宁静性。

干电池电极可以到达300Wh/kg的能量密度,并在拥有在未来实现500Wh/Kg的技术门路(能量密度将比特斯拉当前的电池增加138%)。另外,Maxwell的干电池技术可以简化制造历程,如淘汰电机涂覆机、溶剂搅拌、烘干设备等使得成本下降10-20%,并具有相比现在最高2倍的更长电池寿命。

再来看超级电容,这工具就比力玄了。超级电容器像电池一样都可以存储电能,但不是通过电化学方式,而是通过静电方式存储电能(两个导体之间夹绝缘体,中间是一个电场)。

因为储存方式的差别就导致了这两者在能量密度和功率密度上有着显著的差异:锂离子电池的能量密度通常在150至200Wh/kg,功率密度(也就是充放电速度)在250-350 W/kg;而Maxwell现在的商用超级电容器能量密度为8至10Wh/kg(约为锂电池的5%),可是其却具有较高的功率密度,为12至14kW/kg(约为锂离子的45倍)。

所以超级电容的主要功效就是汽车的“高速缓存”,能够满足瞬时加速和实时接纳所需要的高功率密度要求,这即是其最大的价值所在。

以上,特斯拉未来的产物电池技术门路,或许率就是干电极电池+超级电容的组合了,电池的作用将仅作为能量的承载宁静均输出,大功率放电的任务交给超级电容来完成。这也可以淘汰锂离子电池组的循环负载,并可能使其在未来的研发上可优先思量其能量密度,而不是功率密度的化学性质只要好好地当硬盘就可以了。