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固态或将是电动汽车动力电池的未来

2019年08月11日 09:08 次阅读

日前,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克又出狂言,声称特斯拉将在明年1季度末开始部署年产能高达1000 GWh的超级电池工厂。这个数字是什么概念呢?2018年全球动力电池装机量仅为92.5GWh,2019年初统计的全球所有电池工厂的最大产能是316GWh,特斯拉与松下合作在美国内华达州投产的超级工厂,年产电池28 GWh。

全球所有电池工厂,鼓足吃奶的劲,全负荷生产也要3年才能生产马斯克所称的1000GWh。1000 GWh换算成电动车一般标注单位:kWh时,等于10 亿kWh;特斯拉能量最高,续航里程最远达660km的Model s,也只装了100 kWh的动力电池。

真有这么大的产量,就算是Model s顶配每年也得卖出1000万辆才能消化完1000GWh的动力电池;这样的销量,可直接比肩大众和丰田两大汽车集团了;然而2018年特斯拉全年销量仅为24.5万辆,与一千万相差40倍。要是特斯拉这个电池工厂真能实现年产1000 GWh动力电池,那么以目前特斯拉年销量,得卖40年才能消化完它一年的产能。

固态或将是电动汽车动力电池的未来

难道埃隆·马斯克就只是吹了一个大牛逼吗?并不是!首先,他所说1000 GWh的电池产能,只能在2020年开始部署,并不意味着直接达成。其次,虽然1000 GWh确实是个巨大的数字,但随着动力电池能量密度的不断提升和汽车电动化的不断推进,动力电池生产效率和需求都会随之上升,这也意味着特斯拉1000GWh的计划产能是有一定可行性的。

并且,特斯拉CEO敢喊出这个数字,也非无稽之谈。在今年5月特斯拉刚宣布2.18亿美元完成对超级电容器公司Maxwell Technologies的收购。当然电容电池技术距商用尚远,但Maxwell Technologies还有一项“干电极电池”技术可以帮助特斯拉提高电池能量密度和车辆续航。

干电极锂电绝非全固态电池,它只改变了传统锂电池用浆料(粘合溶剂和正负极极材料的混合液体)涂抹金属箔来制造电池正负极的方式。转而采用Maxwell Technologies自有技术,形成正负极材料颗粒组成的薄膜层,然后将薄膜压到金属箔上,变为正负极。

这样的干电极电池因为没有了溶剂的参与,不仅可以降低制造10-20%的成本,还可以通过添加更多的锂,来获得更高的电池寿命和能量密度。

据专家表示,当前特斯拉Model 3的电池组能量密度大致为260wh/kg,若使用干电极锂电池,密度最低都有300 wh/kg;以Maxwell Technologies公司的技术提升速度,几年之内干电极锂电池的能量密度或可达500 wh/kg,比肩固态电池。

固态或将是电动汽车动力电池的未来

为了更直观,这里以特斯拉Model 3来举例,其595km长续航版的动力电池能量为75kwh,也就是75000 wh;其电池密度为260Wh/kg,也就是说起电池组重量大致为288.5公斤。现在假设将Model 3换成干电极电池,那么288.5kg的干电极电池组,蕴含的能量就高达144 kWh。

不考虑其他因素,理想状态下特斯拉Model 3的续航将高达1142 km。若在2025年之前,特斯拉能够应用该技术,发布一款续航里程超过1000公里的纯电动车,那么假以时日特斯拉绝对有希望成长为媲美大众、丰田的超大型汽车集团。

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