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特斯拉用的磷酸铁锂电池,特斯拉马斯克磷酸铁锂电池

tamoadmin 2024-06-01 人已围观

简介1.独家 | 宁德时代向特斯拉供应铁锂电池,供货量不少于产能的40%2.马斯克爆猛料,原来苹果和特斯拉之间还有这些恩怨情仇3.13吨特斯拉巨型电池起火,锂离子电池的史诗级火灾4.纳米硅线、无钴高镍还是干电极?特斯拉电池日或公布这些新技术5.特斯拉Model 3 : 加量还降价,不到25万的我值得买吗?6.钴业三巨头跌停 特斯拉抛弃三元技术路线存疑近日,新能源领域最受关注的新闻莫过于特斯拉了。据外媒

1.独家 | 宁德时代向特斯拉供应铁锂电池,供货量不少于产能的40%

2.马斯克爆猛料,原来苹果和特斯拉之间还有这些恩怨情仇

3.13吨特斯拉巨型电池起火,锂离子电池的史诗级火灾

4.纳米硅线、无钴高镍还是干电极?特斯拉电池日或公布这些新技术

5.特斯拉Model 3 : 加量还降价,不到25万的我值得买吗?

6.钴业三巨头跌停 特斯拉抛弃三元技术路线存疑

特斯拉用的磷酸铁锂电池,特斯拉马斯克磷酸铁锂电池

近日,新能源领域最受关注的新闻莫过于特斯拉了。据外媒报道称,特斯拉计划在上海超级工厂使用无钴电池正与宁德时代进行商讨。这个消息一出,钴相关的概念股在2月19日大跌。今天就来解读一下为何特斯拉会计划采用无钴电池。

目前纯电车的动力电池主要是三元锂电池和磷酸铁锂电池,前者就采用了钴这种较为稀有的金属,后者不带钴。而特斯拉与宁德时代进行商讨使用的无钴电池,其实就是磷酸铁锂电池。

对于不太熟悉电池行业的消费者来说,磷酸铁锂电池或许较为耳生。因为近些年来,各大主机厂推出的纯电车,动力系统多数都采用了三元锂电池,磷酸铁锂电池就越来越被边缘化。

其实在新能源汽车发展的早期阶段,磷酸铁锂电池因为成本低,是各大主机厂的首选。众所周知,比亚迪是电池起家的。而那个时候,比亚迪在磷酸铁锂电池可以说是行业的老大,这也造就了比亚迪与戴姆勒在2010年的合作。可以说,在三元锂电池兴起之前,还没有宁德时代什么事。

那么,为何特斯拉会突然计划采用磷酸铁锂电池呢?

毫无疑问,就是为了拉低售价。三元锂电池中的钴是一种稀有金属,稀有就代表了昂贵。据中国化学与物理电源行业协会的数据显示,国内三元锂电池的报价大概在0.9元/Wh左右,而磷酸铁锂电池在0.7元/Wh左右。

以Model?3为例,特斯拉如果将其改为磷酸铁锂电池,在这一部分或将实现成本的大幅度下调。大家都知道,国产的特斯拉Model?3起售价为32.8万,相比进口的Model?3来说,虽然便宜了好几万,但与不少人猜测的20多万起售价还是有不小差距。不是说特斯拉不想降,而是成本降不下来,尤其是电池这一块。

既然如此,特斯拉未来是否会转而全面采用成本低的磷酸铁锂电池呢?

在我看来,并不会。磷酸铁锂电池虽然取得了进步,但相比三元锂电池在性能方面还是存在不小差距。而马斯克是一个营销天才,如果为了降低售价全面采用磷酸铁锂电池,国产特斯拉以后还怎么去营销所谓的加速和超长续航?

所以,大概率特斯拉未来将会在model?3的低配车型上采用磷酸铁锂电池,来一个低价入市。而高配车型将继续采用松下的21700电池,维系其长续航的形象。这种营销手法,跟早期大众车在高配上搭载1.4T发动机,低配继续采用技术老旧的1.6自吸发动机走量是一样的。

为啥磷酸铁锂最近“火起来”了?

值得注意的是,磷酸铁锂最近热度相当之高。除了特斯拉,比亚迪透露今年将推出全新一代的刀片电池,也是属于磷酸铁锂电池的范畴。从这些行业巨头的动作来看,磷酸铁锂电池有回归主流的趋势。

为何之前的主机厂多数选择三元锂电池呢?性能好这点大家都知道,还有一个原因就是补贴。因为国补标准的影响因素有续航里程、电池系统能量密度以及车辆能耗,采用三元锂电池的车型在补贴这一块自然就更有优势。但从去年6月开始,新能源汽车国家补贴降低50%以上,地方补贴更是直接没了。

对于消费者而言,选购门槛就越来越高。据乘联会数据显示,1月份新能源狭义乘用车销量4.1万辆,同比下降57.9%,环比下降68.4%,销量已经“腰斩”。其中,新能源榜单销量第一的仅为3000多台。

写在最后

对于特斯拉而言,既然选择国产,势必要冲量。所以说,与宁德时代寻求磷酸铁锂电池,正是基于这个考虑而来的。至于未来,究竟会制定一个多么“劲爆”的价格,让我们继续关注吧。

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。

独家 | 宁德时代向特斯拉供应铁锂电池,供货量不少于产能的40%

目前,国内的动力电池,除了比亚迪自产自销外,不少车企的电池都选择采购第三方。不过随着新能源汽车市场的不断发展,不少车企纷纷选择自建电池工厂。

那么究竟有哪些车企选择涉足电池行业呢,其背后的原因又是什么,电哥今天就给大家好好盘点一下。

特斯拉:新电池技术需要工厂支持

其实早在2020年2月,特斯拉已正式启动“Roadrunner”动力电池自产计划,动力电池实现自产以后将带来更低的成本。

特斯拉于2019年收购了加拿大电池制造设备和工程技术研发公司Hibar,以及电池和电容技术研发公司Maxwell,这两家公司都在开发能够实现更好电池质量和更高效生产成本的技术。

毕竟在上个月的特斯拉电池日,马斯克就给介绍了一系列的电池新技术:特斯拉在电池日带来的全新“4680”型无极耳电池,直径48毫米,高80毫米。与国内学术界追求全固态电池不同,它取消了产生很多热能的极耳,解决了高能量密度的散热问题,单个电芯容量提高五倍,放电功率提高六倍;相比于传统电池包,换装成无极耳电池,其续航能增加16%。

关于无极耳电池的生产计划,据悉,马斯克表示,4680电池将在工厂的新装配线上量产,2021年底该电池的年产量计划达到10GWh。不过,马斯克也承认新电池设计和制造过程尚未完全完成,全面投产还需要三年时间。

当然无极耳电池并不是全部,现阶段马斯克也明确了,会继续与电池合作供应商松下、LG化学和宁德时代保持合作。而动力电池已经从18650电池升级到2170,新的电池由电池帽以及电池的封装套组成,内部有极耳,并且连着卷包装,将电池展开后,有将近1米的封装结构,电芯能量密度提升了50%。

另外特斯拉也根据产品的性质不同,划分了不同的电池技术产品,可以看出磷酸铁锂电池在特斯拉产品序列中的重要性增强了。对于低端车辆和Robotaxi,使用铁电池,看中的是长寿命。等尺寸车型,继续现在的含镍电池。而特别需要高能量密度的,类似Semi和Cybertruck,会使用更高镍的电池。

而这些新技术的落地,没有自建的工厂作为基础,想要真正落地并不是一件容易的事情。

长城:蜂巢能源如何跟巨头们掰手腕

除了特斯拉以外,长城新能源在自建电池工厂的进度也是值得肯定的。

蜂巢能源,在汽车动力电池的研发上有先天的优势,作为出身于汽车制造商的动力电池厂:其车规级的AI工厂,采用更加严格的环境控制,更加严格的毛刺控制,更高水平的金属异物检出率,更高水平的电池自放电检出率,更加完备的制程的追溯系统,全制程的SPC管控,AI智能技术全面应用,更高标准的制程管控。

因此不难看出,蜂巢能源是基于车规级电池设计和制造标准,旨在成为全球独立的动力电池供应商,为全球汽车公司提供服务。

从订单量来看,目前蜂巢已经在给长城的新能源汽车供货,尤其是长城电动汽车专属品牌欧拉:在2019年,欧拉品牌累计销售新车38865辆,实现A00细分市场销量增速第一。有欧拉这样的销量作为保证,蜂巢能源的出货量自然不用担心。

另外在与外部汽车制造商的合作上,目前蜂巢能源已获得PSA集团的正式采购合同,该公司将在未来几年内为PSA旗下车型作各种动力电池设备配套,该项目采购量预计在项目整个生命周期内超过7GWh。

作为从车企中走出来的“电池新势力”,蜂巢能源目前的步子还是走得蛮稳的。

大众:旨在抢占欧洲电池行业先机

此前,大众集团宣布计划投资4.5亿欧元(折合人民币35亿元)建立锂电池工厂,预计2020年底开工建设,最早将于2023年开始投产,初始产能为16GWh。

大众官方表示:“工厂完工后将由合资公司Northvolt?Zwei租用,这家总部位于沃尔夫斯堡的公司正在确认工厂建设时间表,预计2020年底开工。”

据悉,大众目前电池主要依靠LG化学、三星、SK创新以及宁德时代等第三方供应商,采购合同金额超过了400亿美元(约合人民币2829亿元)。而此次投资建设的16GWh产能,足够生产32万辆电动车(平均电池容量为50kWh),一旦完工将为大众节省不少成本。

根据海外媒体报道,生产ID.系列的德国兹威考工厂已经于4月23日恢复生产,ID.3每日产能已突破100辆,未来工厂全面复工后,预计年产能将达到33万辆,这意味大众自建电池工厂或将基本满足ID.3的电池供应。

根据大众汽车集团规划显示,未来10年,大众汽车将向市场推出近70款全新电动车,未来基于该集团电动化平台生产的新能源汽车预计达到2200万辆。同时,大众预测,自身仅在欧洲和亚洲对电池的需求量将增加至每年300Gwh以上。另外相比于中国乃至亚洲动力电池企业的百花齐放,欧洲动力电池领域驰名的很少,因此大众选择在这个节点切入到动力电池行业,显然是战略选择的需要。

为什么要自建工厂?

电池作为电动汽车的“心脏”,在整车成本当中,电池的成本占比接近整车的一半,可以说,电池直接关乎电动汽车的发展,但自建电池工厂仅是为了降低成本?显然背后有更深层次的原因。

一个方面来看,自建电池成本也能够快速的提高车辆的产能,以及掌握核心电池核心技术,以成本来看,自己没有建电池工厂的情况下面,对于车辆的生产而言,就离不开电池的采购,以特斯拉model?3为例,纯电动力系统甚至占了整车成本的50%-60%,而其中动力电池又要占到40%以上,由此可见动力电池成本在整车成本当中的比重。自建工厂是可以进一步降低电池的成本,也会带来更多的利润空间。

从另一个方面来看,自建工厂也能够避免因为电池产能不够而导致出行卡住脖子的问题,避免被电池厂商限制产能带来经济的损失。

综上可以看出,自建电池工厂不仅仅是为了降低成本,其还和电池的核心技术有关,再者自建电池工厂也能避免因为电池产能不足带来的问题。

编者总结

事实上,近年来新能源汽车市场已经发生很大变化,与新能源汽车市场协同变化的动力电池市场,也悄然发生着转变。因此无论是守擂者,还是攻擂者,都要把电池技术和电池生产作为重要武器。

起码可以肯定的是,动力电池市场,将重新改写市场新格局,动力电池行业一场新的巨头之争已经拉开帷幕。

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。

马斯克爆猛料,原来苹果和特斯拉之间还有这些恩怨情仇

此前路透报道称,特斯拉(NASDAQ:TSLA)将从宁德时代(300750.SZ)采购“无钴电池”。该报道中补充说明,无钴电池是磷酸铁锂电池。特斯拉上海超级工厂官方账号2月22日在某抖音用户视频下留言,“无钴,不代表一定是磷酸铁锂。”此回复之后被删除。

出行一客独家了解到,宁德时代今年向特斯拉供应的就是磷酸铁锂电池。宁德时代提供的磷酸铁锂电池只用于国产特斯拉Model?3和国产特斯拉?Model?Y。这就是之前市场广泛关注的无钴电池(Cobalt-free?Battery),并不是所谓的新型电池。

至于供货量,出行一客独家了解到,双方初步约定的供货量不少于特斯拉上海超级工厂(一期)规划产能的40%。

除磷酸铁锂产品,出行一客从接近特斯拉电池项目的人士处了解到,宁德时代其他技术路线的量产产品也会陆续向特斯拉提供,并会在明年进入国产特斯拉高配产品中。

之前热炒的无钴电池目前只是宁德时代提供的一个技术方案,尚未达到量产水平。这也意味着今年内国产特斯拉不会装备宁德时代的无钴电池。今年4月特斯拉电池日上是否会公布无钴技术方案仍值得期待。

2019年早些时候宁德时代已开始为特斯拉进行电池测试。此项目为宁德时代最高机密项目。

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。与三元锂电池不同是,磷酸铁锂电池不含镍、钴等元素。与三元锂电池体系中的无钴电池概念并不相同。

三元锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂或者镍钴铝酸锂的三元正极材料锂电池。根据镍钴锰或镍钴铝三种元素配比量不同,可大致分为333、532、622、811等。当钴的使用降到0时,可以称为无钴电池。

关于供货量及周期,具体的采购情况特斯拉会根据自身需求以订单方式确定,协议未对特斯拉的采购量进行强制约束,最终销售金额须以特斯拉发出的采购订单实际结算为准。供货时间为2020年7月1日至2022年6月30日。

中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会研究部发布的统计数据显示,2019年中国动力电池装机量约62.2吉瓦时。宁德时代装机量为31.71吉瓦时,出行一客了解到,特斯拉订单量相当于宁德时代2019年装机量的很大一部分。

此订单对于特斯拉来说是完成国产化承诺的重要一步,要获得中国政府进一步支持,就要扶植中国本土企业。同时,也可以控制成本,选择最优的成本解决方案。

对于宁德时代来说,特斯拉是全球新能源汽车领军者,此订单不仅能为宁德时代带来可观的经济利益,对其国际化加速也大有益处。同时,该订单能帮助宁德时代做好市值管理。

上海临港特斯拉超级工厂项目(一期)建成后年产15万辆纯电动整车,生产车型包括Model?3和Model?Y。2020年1月7日,马斯克(Elon?Musk)在上海参加了中国制造Model?Y项目启动仪式。

在宁德时代供货之前,国产特斯拉采用的是韩国LG生产的NCM(镍钴锰)811圆柱三元锂电池。

根据封装外形不同,又可细分为圆柱、方形、软包。圆柱电池发展时间久,技术成熟,标准化程度较高。但理论能量密度比方形、软包低。同时,一辆车要搭载几千节电池,对热管理系统有较高要求。特斯拉海外版采用的就是该电池。

与LG供应的圆柱电池不同,宁德时代将向国产特斯拉供应方形电池。方形电池结构简单,生产工艺不复杂。相较于圆柱来说,理论能量密度会更高。但需要定制化设计,标准化程度较低。

软包电池在结构上采用铝塑膜包装,体积更为纤薄。理论能量密度是三种封装形式中最高的。劣势是需要复杂的电池控制系统来保持电池工作稳定,而且电芯型号较少,开发新型号电芯成本高。

由于两家供应商提供的电池不相同,未来国产特斯拉的终端定价将更加细分。不同电池对应不同的价格和续航里程。?(责编/杨佩谦)

(本刊记者王静仪对本文亦有贡献)

文章来自微信公众号出行一客(ID:carcaijing),《财经》杂志交通工业组创建,专注交通出行领域新闻,致力于探索出行、科技与未来。

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。

13吨特斯拉巨型电池起火,锂离子电池的史诗级火灾

文/宋双辉

终于加入了梦寐以求的标普500指数,大家都等着特斯拉股价继续上演暴涨神话,没想到这两天等来的却是特斯拉股价的持续下跌。

自上周五创下历史新高以来,本周特斯拉股价已经下跌了10%,与此同时苹果公司的股价则出现了大涨。与股价波动同时出现的,则是媒体再次曝光了苹果造车的新动向。

先是台湾媒体据说从苹果供应商那里得到消息,明年9月苹果汽车就会亮相,紧接着路透社又从知情人士那里得到了爆料,说苹果汽车最早会在2024年亮相,而且还将搭载非常牛的电池技术,这个技术就是新型的磷酸铁锂电池。

一般蹦出来某个科技公司要跨界造电动车的消息,特斯拉CEO马斯克不会太激动,不过这次轮到苹果,老马明显不淡定了。

在推特上,老马接连曝出了几个猛料,让我等吃瓜群众惊讶不已。

对于路透社关于苹果汽车的报道,马斯克说“这是苹果的汽车团队主动透露给媒体的”,看样子是一场有预谋的show。至于所谓的苹果很牛的电池技术,马斯克说这也是“苹果团队从特斯拉电池日上得到的启发”。

马斯克进一步解释道,特斯拉已经在上海工厂投产搭载了磷酸铁锂电池的车型了,而苹果所谓的使用“单体电池”理论上来讲很不现实,因为电压过低,除非“像特斯拉那样采用新的车体结构”,很明显这是在说苹果偷师特斯拉。

可能股价下跌真的让马斯克很不爽,他还接着爆了一个猛料,说2018年特斯拉最难的那段时间,经历着Model?3的生产地狱,感觉快撑不下去了,于是他想寻求苹果的收购,给出的价格不过是现在市值的十分之一,也就是600亿美元左右。

但是苹果的CEO库克连他的面都没见,直接回绝掉了。而两年后特斯拉市值已经达到6000亿美元了,不知道库克有没有后悔当初的决定。

更狠的是,仔细研究一下时间表会发现,2018年特斯拉谋求被苹果收购的那段时间,苹果非但没有伸手拉特斯拉一把,反而撬走了它最重要的高管——高级副总裁兼工程主管道格·菲尔德(Doug?Field),后者在那一年先以陪伴家人为由休长假,然后直接跳去苹果加入造车团队了。

这么看,库克拒绝马斯克的求购邀约,原因只有一个,那就是苹果对自己造车很有信心,根本没兴趣收购特斯拉。

知道了这背后的故事,也就能理解马斯克如今diss苹果造车的心理了,在最难的时候被踩一脚,谁都不能轻易翻篇。

至于苹果造车究竟能不能够超越特斯拉,之前我也分析过很多次了,这次听听华尔街分析师们的看法。

以花旗银行和Evercore为代表的怀疑派认为,苹果卖电脑、手机和软件很赚钱,没必要去汽车这种利润率低、投入高的行业瞎搅和。

而大摩和Baird等代表的支持派则认为,智能手机业务已经没啥前途了,苹果不能一棵树上吊死,而汽车无疑是未来智能领域的蓝海。

卖车虽然利润低,但是与之相关的软件行业却有很高的利润,而且当人们在未来越来越依赖智能汽车,在车内度过的时间会越来越多,这些时间都可以被货币化,想赚钱有很多途径。

而且就像长期关注苹果公司的分析师、Loup?Ventures创始人吉恩·蒙斯特(Gene?Munster)所说的,苹果一贯的风格就是,找到已经被竞争对手带热的市场,进入后再对这个市场进行全面革新,最后成为领跑者,就像PC和手机业务一样。

所以苹果很有可能把这一套手段再次在汽车行业上演一遍,也难怪马斯克的反应如此激烈了,因为真正可怕的对手要来了。

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。

纳米硅线、无钴高镍还是干电极?特斯拉电池日或公布这些新技术

撰文 / 马晓蕾

编辑 / 刘宝华

设计 / 师瑜超

来源 / Fttimes

作者 / Henry Sanderson

锂离子电池已经广泛应用于电动 汽车 ,但并没有局限于此。

随着特斯拉储能产品Megapack的问世,人类赖以生存的电力也越来越依靠锂离子电池,为不堪重负的电网减压。

然而,澳大利亚的一场起火事故让人们对锂离子电池更不放心了。

当地时间7月30日,澳大利亚吉朗市附近的“维多利亚大电池”项目中,一个重达13吨的特斯拉巨型锂离子电池Megapack在测试时起火。

当时每个巨型电池都被分别放置于集装箱内,一个电池包起火后,火势迅速蔓延至相邻的电池包。起火地点距离澳大利亚第二大城市墨尔本仅有约一个小时的车程。

更糟糕的是,当消防员赶到后却发现传统的灭火技术根本无法在短时间内将其扑灭,与之奋战了四天之后,火势才得以控制。

“维多利亚大电池”是澳大利亚最大的电池储能项目,共使用了210个特斯拉Megapack,能够为电网储存450兆瓦时的能量。

该项目由法国可再生能源开发商Neoen公司持有并负责运营,原计划在2021年夏季需求高峰期来临之前投入使用。Neoen说,火灾造成的具体影响还不明确,只有彻底安全后才会恢复测试。

电力部门越来越依赖大型锂离子电池来储存风能、太阳能等可再生资源。尤其是在澳大利亚和美国的加州。根据咨询公司Wood Mackenzie的数据,2020年的能源储存量上升了62%,到2030年将增长27倍。

然而,纽卡斯尔大学教授保罗·克里斯坦森(Paul Christensen)表示,自2018年以来,总共发生了38起大型锂离子电池起火事故。

2020年9月,丹麦可再生能源公司Orsted在利物浦的一个巨型锂离子电池在深夜起火。

2019年在亚利桑那州,电网级别的锂电池起火,将一名消防员从集装箱门口甩出20多米,导致他脑部受伤,肋骨骨折。根据事后发布的报告,那场火灾是由一个锂离子电芯短路引起的。

引起锂离子电池起火的罪魁祸首是一个叫“热失控”的过程:当电池充电过度或遭受挤压时会产生热量以及混合气体,这些气体在释放时形成蒸汽云,进而燃烧或爆炸。

“由于锂离子电池起火事故中会释放出气体,我们还没有找到特别好的办法处理电动 汽车 起火或储能电站起火。”克里斯坦森说。

他说:“锂离子电池对地球的去碳化至关重要,但它们在应用过程中呈现出的相关风险与危险,远远超过了我们对它们的实际了解。”

他说,越来越多的家庭也安装了锂离子电池板,用来储存太阳能,或在极端天气电网供电中断时作为备用电力。锂离子电池起火的风险又增加了。

澳大利亚维多利亚州消防队说,消防员在灭火时戴上了呼吸机,穿上了防毒服,还部署了无人机。

英国国家消防局替代燃料和能源系统主管官员马特·戴德曼(Matt Deadman)说,锂离子电池火灾的燃烧时间比一般火灾长得多,水只能放慢火势蔓延,并不能彻底灭火。

“水只能冷却了电池,把火焰熄灭后,锂离子电池在分解时还是会释放出氧气,再次起火,我们只能最大程度地为它们降温。”他说。

“目前,最好的办法就是用水,但是这不能彻底解决问题。”戴德曼说。

特斯拉7月份表示,该公司储能和发电业务的收入在第二季度增加了一倍多,达到8.01亿美元,包含Megapack电池的销售。

特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)表示,磷酸铁锂电池使用铁和磷酸盐取代镍和钴,是比锂离子技术的更安全的替代技术,更适合该公司的巨型电池产品。

伯明翰大学的研究员加文·哈珀(Gavin Harper)说,“新事物不可以被扼杀,因为我们必须迅速脱碳。但与此同时,在大规模部署新技术时,我们需要采取预防措施,这才是最重要的。”

特斯拉Model 3 : 加量还降价,不到25万的我值得买吗?

特斯拉的一举一动都会引起新能源汽车行业的震动,临近9月22日举行的特斯拉电池日,马斯克先在推特上为Battery?Day预热并称将公布大量激动人心的消息,板上钉钉是百万英里电池没跑了。

除此之外,特斯拉也又有新动向,路透社报道称,目前特斯拉正在与加拿大矿业公司吉加金属公司(Giga?Metals)商讨如何开发一座大型矿山,想要购买大量低碳镍金属。资料显示,该矿已测量并显示储量为236万吨镍和14.1万吨钴。Giga计划在20年内每年生产4万吨镍和2000吨钴。

所以,特斯拉这是想要把鸡蛋分散在不同的篮子里吗?高续航高成本的电池也要抓,无钴电池也要抓。尽管距离电池日还有些时日,但根据之前媒体曝出的相关新闻,我们也可对这次发布会的内容略窥一二。

干电极技术+负极预锂化

2019年,特斯拉相继收购了Maxwell和Hibar两家公司,Maxwell主要业务领域涉及超级电容器和干电极技术等,Hibar则是电池制造专家。

Maxwell公司宣称,干电极技术未来有望将电池能量密度提升到500Wh/kg。这是一个什么概念?目前,特斯拉Model?3上的NCA811三元锂电池,单体能量密度为340Wh/kg,是磷酸铁锂电池的二倍(仅从单体电池角度来说,不考虑使用CTP模组后整体电池包)。从技术层面来看,大概率会通过负极预锂化来实现能量密度的提升。

什么是干电极技术?

传统的锂离子正负极制造是将粘结剂溶剂(比如60%的PTFE或者NMP溶剂),和导电剂混合成浆料,然后把浆料再涂布在铜箔或铝箔上,通过烘干把溶剂蒸发,干电极则是直接将粉末混合压制在集流体上。

什么是预锂化?

简单来说,就是为电池提前准备一些锂,把电池反应过程中损失的一些不必要的锂补充回来。

电池在首次充放电的时候,有机电解液会在电池负极发生氧化还原反应,形成SEI膜,这种锂离子的消耗是不可逆的,已经形成SEI膜的锂离子只能以SEI膜的形式存在在电池里,无法再变成锂离子为电池容量做贡献。而预锂化能有效提升电池容量和循环寿命。

但所有电池的预锂化都能有效提升电池能量密度吗?并不是。

预锂化对于硅或者硅基材料作为负极的电池提升效果明显。现在广为使用的石墨负极不可逆锂损耗仅为5%~10%,还处在一个比较能让人接受的范围内,但如果使用更高容量的负极材料,锂损耗的比例会明显提升,纯硅负极的首圈循环效率只有50%——结合特斯拉此前发布的硅纳米线技术来看,预锂化势在必行。

Maxwell的预锂化技术就是将锂金属粉末与正极、负极活性材料混合后压制成电极,使用粘结剂和导电剂代替溶剂,让负极材料和锂粉进行混合,直接和集流体合二为一。结合Maxwell的干电极技术,简直是最佳拍档。

有人会问,现在特斯拉不已经在负极材料中掺入了10%的硅材料了吗,那目前特斯拉采用预锂化技术了吗?

还没有。

一个是因为特斯拉目前采用的浅充浅放策略对电池的影响不大,而Model?3也是通过提升电池容量来提升车辆的续航里程;再有则是因为现在的负极补锂技术操作复杂,对环境要求高,也直观的反映在成本更高,无法产业化预锂技术

顺口提一下Maxwell正在研发的超级电容吧,可以在纯电车的动能回收上起作用。超级电容器可以看做一个紧急储存电量的装置,耗能要小于把电量回收到电池里。急加速过程中,超级电容器能够实现大功率放电,避免动力电池直接大功率放电产生锂枝晶,防止对电池结构造成不可逆的损伤。

硅纳米线?

早在前几日特斯拉发布电池日海报时,就有人看出海报背景中隐藏的硅纳米线。硅负极材料的理论比容量达到4200mAh/g,但在实际应用中却存在着致命缺点——在离子脱嵌过程中硅会发生严重的体积变化,导致负极结构破坏,电池循环能力变差。而锂离子电池的充放电过程都需要锂离子的脱嵌来完成。

而硅纳米线指宽度在10纳米左右,纵向长度无限制的硅材料。这种结构的线形材料可以通过横向膨胀释放体积应变带来的压力,硅纳米线之间的空隙可以容纳体积膨胀,防止材料内部相互挤压破碎,影响电池正常运行。

特斯拉与Amprius合作开发了一种新的硅纳米线制造工艺:利用涂覆有硅纳米涂层的模板,使用cvd工艺直接在基板材料上生长硅纳米线。这一方法同样适用于在硅纳米线上复合或掺杂其他材料,以增强其导电性和强度。

特斯拉将硅纳米线直接放在海报上,说明这次电池日发布会上硅纳米线必然具有重要意义。极有可能特斯拉之前预告的百万英里电池将应用该技术,或者这一技术将关系到特斯拉电池的未来发展。

无钴/高镍电池?

特斯拉与宁德时代合作的消息已经是广为人知,这也更加确信了宁德时代在磷酸铁锂电池方面的成就有可能为特斯拉所用——磷酸铁锂电池,不就是无钴电池的另一种说法吗?但这里我们按下不表,毕竟特斯拉官方也曾表示过,无钴不一定是磷酸铁锂。

马斯克一直都是无钴电池的坚定拥护者,2018年他就表示未来特斯拉的动力电池钴含量会降到0,实现真正意义上的无钴。钴作为稀缺金属,产量少且分布不均,又会增加电池成本,无钴电池的出现势必会对当今的电池体系和新能源产业带来翻天覆地的变化。

去钴到底难在哪?

以现在广泛应用的NCM电池为例,锂离子在正极材料的脱嵌过程中,很容易影响正极结构的稳定性,而钴的加入可以稳定正极材料的层状结构,并提高材料的循环和倍率性能,这也是去钴化的难点之一。

而特斯拉合作伙伴杰夫·达恩团队主要是通过单晶材料的突破、电解液添加剂和提高镍含量来实现降钴,这也和前文提到的特斯拉计划开发矿山的计划不谋而合。研究结果显示,在高镍含量的NCA电池体系中(也就是特斯拉Model?3采用的电池种类),钴的作用并非不可代替,加入铝、锰和镁等金属,某种程度上也同样能起到这种作用。因此,特斯拉大概率采用新型高镍正极材料来实现马斯克的无钴梦。

百万英里电?

预锂化、干电极、纳米线这些技术名词距离我们太过遥远,百万英里电池的发布才是重头戏。

自特斯拉公布百万英里电池的消息以来便受到了广泛关注,各大媒体将特斯拉和其合作伙伴的近几年的专利全部翻出来,上述技术陆续进入大众视野。除了“单晶镍钴铝电池技术”有资料显示极有可能实装在新电池上,其他技术是否实装我们还需等到电池日那天才能得知。

但对于消费者来说,所有未实装的技术都是噱头,如果百万英里电池真的能达到此前预告的性能,总续航里程有望超过100万英里,大约160万公里,4000次充放电循环后,新电池的容量仍为90%,宽温范围下充放电循环次数还能提升到6000次以上,预计会有不少消费者为之买单。

上述的这些技术都会显著的提高特斯拉电池的性能,那么具体会哪项技术被特斯拉采用呢,9月22日,让我们拭目以待吧!

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。

钴业三巨头跌停 特斯拉抛弃三元技术路线存疑

近日,新款国产版特斯拉Model?3正式上市。

国产Model?3标准续航里程版由补贴前售价29.18万元(补贴后27.155万元)下调至补贴前26.97万元(补贴后24.99万元),补贴后的价差为2.165万元。

同时,国产Model?3长续航后驱版车型售价下降3.415万元,目前官网显示售价为30.99万元(无补贴)。

相比旧款Model?3,官方降价幅度最大达3.4万元。

特斯拉车主终究都会变成“韭菜”?

此次改款最大的变化就是标准续航版的电池从原来特斯拉自家的三元锂电池变成了来自宁德时代的磷酸铁锂电池组。

电池组的改变加上算法和放电效率的优化,新车的NEDC续航有一定幅度提升,从原来的445公里提升至现在的468公里,但官方的百公里加速成绩由原来的5.6秒变成了现在的5.8秒。

根据相关的说法,Model3换用来自宁德时代的电池可以节省10%的成本,除此以外,磷酸铁锂电池由于自身特性的关系,在电池热安全的方面会比三元锂电池安全不少,但是续航对环境温度的变化会变得敏感,所以北方的老铁会比较头痛。

总的来说,加量还降价,特斯拉玩得一手好韭菜。

回答当然是肯定的。

掰手指头数一数,连上前几天这次降价,Model?3已经连续官降了7次了。

为什么会降价?主要的原因就是成本低了,特别是对于像特斯拉这些自产自销不用经销商中间赚差价的车企,上游制造成本的下降,其终端价格会很快的呈现下降。

其实成本降低的因素,来来去去也就是下面几点。

首先就是国产版的推出,不用交关税了,那这里就会省下不少成本。

其次就是产能利用率的提升,简单来说就是同样是这么多设备的情况下,同个时间单位内能生产的产品数量提升,那就相当于同样一桌菜,吃得人多了,那大家需要AA的金额就会降低,那反映到车上就是成本有所降低了。

再者就是供应链的本地化,这次的官降,很大的原因就是得益于采用了宁德时代的电池,从采购成本到运输成本,宁德时代的电池在价格方面都比之前松下LG的电池要优惠得多。

回看到现在Model?3的销量,每个月卖1万多台轻轻松松,这个成绩对于一台传统的燃油车来说,或许是一个中上流的成绩了,但是对于新能源这个新兴市场来说,留给特斯拉的发展空间是非常巨大的。

从上面所说产能利用率的方面来看,量走起来了,造车成本也会相应降低,所以只要特斯拉的产销量成积极趋势发展,再综合上本地供应链的成熟度,韭菜肯定还会出现。

不仅如此,就在前段时间特斯拉的电池日上,马斯克就说了,3年后采用了最新自产电池的特斯拉车型,最低售价回到2万多美元,综合成人民币才17万。

当然,三年后卖17万不一定是Model?3,有可能是更加低端的Model?2。

每次特斯拉官降,大家都会说国产新势力没活路了。

其实不然,就品牌力而言,科技即豪华的特斯拉最大的对手还是传统的豪华品牌。

对于国内新势力来说,特斯拉虽为独角兽,但其实留给它们的市场空间还是不小的。

从品牌力的角度来看,国内新势力和特斯拉还不是一个层面上的对手,毕竟特斯拉已经稳扎稳打发展这么多年,不管是企业规模还是资金规模,国内的新势力还是小学生。

就像是玩贪吃蛇一样,上面有一条史前大蛇,那我们就在下面吸收资源慢慢成长,国内新势力需要的时间还有很长。

科技即豪华的特斯拉真正威胁到的,是以BBA为首的传统豪华品牌。Model?3最低25万以内的落地价格,已经比BBA中同级别最便宜的A4L优惠后的裸车价要便宜了。

而且从产品力来讲,Model?3并不虚这几位对手,就特斯拉的科技人设,就可以把某位主打科技的对手踩在脚下,在看看它的性能,20多万买百公里加速5秒多的车,相同的性能放在传统豪华品牌阵营,基本只有售价将近40万的宝马330Li?xDrive才能做到。

但从另一方面来看,对于Model?3这款车来说,更值得购买的应该是NEDC续航达668km的长续航版本,标准续航版的468km的续航,说真的相比起来落后于主流水平了。

长续航版本目前的售价在30.99万元,如果它能再降多一万块钱,就可以享受国家的新能源补贴,还能补贴2万块钱。

综合下来一台668km续航、百公里加速5秒多的中型车,才卖27万多。这个价格,还管它是不是韭菜?

所以从性价比的角度来看,小白更加推荐大家再等一等,等长续航版本的价格降下来,那时候才能称得上真正的真香。

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特斯拉与电池供应商宁德时代(300750.SZ)正商讨在国产特斯拉车型上使用宁德时代不含钴的动力电池。消息一经露出,国内资本市场反应热烈。

2月19日早间开盘,包括寒锐钴业(300618.SZ)、华友钴业(603799.SH)在内的钴业股便迎来跌停,磷酸铁锂电池概念股却掀起涨停潮。

伊维经济研究院研究部总经理吴辉认为,如果特斯拉的那条新闻不叫无钴电池,而是直接叫磷酸铁锂电池,估计市场就不会出现这样的反应。

中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教在接受第一汽车频道记者采访时也表示,钴业三巨头跌停,其实是被特斯拉的报道所“误伤”。

磷酸铁锂路线缘何受青睐

在动力电池应用领域,磷酸铁锂和三元锂电池是最为主流的两大技术路线,前者成本更低、稳定性相对较好,但能量密度也相对较低。

在国内新能源汽车市场爆发初期,磷酸铁锂电池曾占据电池装机量的半壁以上的江山。有数据显示,2016年,我国动力电池出货量接近28GWh,其中超过七成是磷酸铁锂电池。但是,随着我国新能源汽车市场补贴对于续航能力以及单位电池能量密度的强调,国内新能源汽车厂商开始纷纷选择三元锂电池。与前者相比,三元锂电池能量密度更高,能更容易满足政策和消费者对于电动车续航的高需求,所以到2019年前11月,我国动力电池装机量累计达到52.5GWh,其中三元电池的占比就超过了七成。

三元电池成为当前乘用车市场的主流技术路线,但其特征也很鲜明,一是由于采用了钴元素这类贵金属,因此造价也更高,据2月18日国内现货市场的报价,每吨钴的价格在27.6万元~29万元之间不等。其次,其在稳定性上,也不如磷酸铁锂。在乘用车市场,主流车企都选择三元路线,而磷酸铁锂电池更多搭载在商用车上。

在此之前,特斯拉一直选择三元技术路线,而决定在国产车型上选择磷酸铁锂电池,在业内人士看来,主要是出于降低成本的要求。

据外媒报道,特斯拉与宁德时代围绕采购磷酸铁锂电池的谈判已有一年多的时间,磷酸铁锂电池相较特斯拉现在所用的电池,成本要便宜“两位数的百分比”。

虽然成本问题能得到解决,但于清教认为:“特斯拉若大规模应用磷酸铁锂电池,必须解决和提升能量密度的问题!”

从目前来看,三元锂电池的能量密度已经达到了300Wh/kg,而磷酸铁锂与之悬殊巨大。如果要保持现有的续航里程,就必须增加电池组的搭载,那么势必会要求对现有的车内空间设计进行改变,这意味着可能对原有车型的布局进行改造,这显然是马斯克所不愿意看到的。

“所以特斯拉应该是分批次、分车型去应用不同的动力电池,比如在低续航版本上使用磷酸铁锂电池,高续航版上继续选择三元电池。”吴辉分析认为。其与宁德时代的合作后期仍然会涉及到三元电池领域,而从长远看,三元电池还将继续在乘用车市场占据主流。

无钴会成为方向吗?

作为新能源汽车领域的领军企业,特斯拉选择无钴的磷酸铁锂电池,而随着政府对于新能源汽车补贴的退坡,行业对于续航里程的追求理性回顾,会不会进一步驱动无钴的磷酸铁锂电池在乘用车领域的市场地位回归?

在电池材料无法实现突破的背景下,当下包括比亚迪、国轩高科等企业,都在尝试通过各种方式来提升磷酸铁锂电池的系统能量密度。

吴辉认为,特斯拉采用磷酸铁锂路线,可能对于其余厂商有一定的引领作用。动力电池的发展肯定将会一直聚焦在提高能量密度、降低成本以及确保安全上,但并不一定只有磷酸铁锂这一种路线。

宁德时代此前就曾展出了省去电池模组,直接将电芯集成到电池包的CTP(celltopack)高集成动力电池开发平台。据该公司此前披露的数据,和传统电池包相比,CTP电池包省去了电池模组的组装环节,体积利用率提高了15%~20%,零部件数量减少40%,能量密度提升了10%~15%,生产效率提升了50%。但宁德时代的CTP平台应用目前似乎更倾向于三元电池路线。

据吴辉介绍,除了磷酸铁锂,目前业内也有无钴的镍锰酸锂电池等,但由于种种原因并未在动力电池领域获得大规模的落地应用。

“低钴和无钴一直都是大家追求的方向。”一位行业人士告诉记者,但由于高能量密度无钴的技术门槛比较高,是原创性开发,投入高、周期长、有技术诀窍,很多企业又制定了自己三元的技术路线,所以投入比较少。而眼下,刀片电池和CTP是业内都在尝试的方向,目的是使用成熟材料也能提高体积能量密度,同时保证电池的安全。

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