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特斯拉又放高能量大招!21700電池能量密度再提30%

鉅大LARGE  |  點擊量:1260次  |  2020年07月01日  

摘要
特斯拉在電池技術方面獲突破性進展,能量密度再提升30%,并且生產成本大幅下降,特斯拉車型的續航里程可達到640km以上。如果電池原材料價格穩定,在2018年年底特斯拉可將電池單體成本降至100美元/kWh。

特斯拉又放大招了!據國外媒體報道,日前特斯拉CEO馬斯克表示,特斯拉在電池技術方面獲突破性進展,能量密度再提升30%,并且生產成本大幅下降,特斯拉車型的續航里程可達到640km以上。假如電池原材料價格穩定,在2018年年底特斯拉可將電池單體成本降至100美元/kWh。


據悉,假如這一技術指標實現,那么特斯拉旗下車型的電池組將會得到升級,以p100D車型為例,該車型將有可能搭載130kWh的電池組,由此p100D車型的綜合續航里程將會達到644km。


特斯拉一向以酷炫拉風著稱,曾用重型獵鷹運載火箭把電動跑車送入太空,首次量產的21700動力鋰電池在全球范圍內掀起了動力鋰電池高能量的旋風,全球鋰電巨頭紛紛轉向21700電池。今年年初,特斯拉宣布與松下聯合研發的21700電池系統能量密度達300Wh/kg,馬斯克強調這是目前可量產電池中能量密度最高且成本最低的電池。而此次特斯拉又放高能量大招,不禁讓人懷疑特斯拉的研發速度是不是搭載了獵鷹火箭。


通常情況下,動力鋰離子電池能量密度提升的方式重要有兩種:一是通過對鋰離子電池材料體系機理性能的改進以提升電芯單體比能量,此種方式對材料研發及匹配性要求非常高,進步較慢。二是通過對型號及工藝的生產控制,做大電芯規格新增容量。據了解,國內三元電池公司正在向高鎳體系邁進,而磷酸鐵鋰離子電池公司重要通過物理方式提升能量密度,而做大電芯單體尺寸新增容量成兩者共同選擇。


前不久,天津力神研發的動力鋰電池電芯單體比能量達到302wh/Kg,就是采用的第一種方式。是在對氧化鎳鈷鋁鋰(NCA)正極材料前期研究的基礎上,開發出高比能量、長循環壽命、良好安全性能的鋰離子動力鋰電池用高鎳系正極材料;通過納米制備、納米分散、包覆及預嵌鋰等多種技術,研制容量高、首次效率高、循環穩定性及倍率性能好的硅碳負極材料。


除了導入高鎳材料提升動力鋰電池能量密度之外,從產品型號設計方面著手,通過更改電池尺寸來提升電池能量密度的效果也非常顯著。從特斯拉披露的數據看,在現有條件下,其生產的21700電池系統能量密度比其18650電池系統的250Wh/kg約提高20%。從松下的動力鋰離子電池單體的測試數據來看,其21700電池的體積能量密度遠高于18650型電池單體。單體電芯能量密度的提升要遠高于成組后提升的20%幅度。在國家新能源補貼與電池能量密度掛鉤的大背景下,國內電池公司紛紛由18650轉向21700。


據電池我國網了解,億緯鋰能的21700生產線早已正式竣工投產。猛獅科技21700電池現已在小批量生產,大概2018年底左右可以投產,產量3GWh,最終在2020年實現能量密度達到300Wh/kg的目標。比克電池的21700電芯已經完成多次下線內測,預計會在2018年第四季度批量生產。另外,遠東福斯特、天鵬電源等電池公司也布局了21700電池。據悉,天鵬二號生產基地已裝備的設備生產21700型電池,能量密度可達200-240Wh/Kg。


而磷酸鐵鋰離子電池由于在材料方面的局限,通過改進材料性能以提升單體能量密度的效果,在目前技術條件下比較有限,而通過減輕電池包重量,進行輕量化處理等物理方式則更明顯。據了解,鵬輝能源、桑頓新能源、湖南三迅等電池公司通過物理措施給電池包減重以提升能量密度,效果比較顯著。


電池我國網認為,能量密度是動力鋰電池最核心的性能指標之一,尋求更高的能量密度是電池公司孜孜以求的目標。關于此次特斯拉技術突破的具體細節,國外媒體并沒有透露,特斯拉究竟有何神力相助我們也不得而知。無論如何,特斯拉的再度突破對整個動力鋰電池產業來說是一種鼓舞,對國內電池公司來說也是一種鞭策。挑戰更高能量密度,無論是國外公司還是國內公司都處于同一戰線,未來的路還很漫長,但前途必定光明。


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