鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1019次 | 2021年08月26日
寧德時(shí)代“超級(jí)電池”為什么而來(lái)
近日,寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群接受外媒采訪時(shí)透露了一條緊要信息:寧德時(shí)代可以加工使用壽命長(zhǎng)達(dá)16年、累計(jì)續(xù)駛里程200萬(wàn)公里的動(dòng)力鋰離子電池。
一石激起千層浪。雖然作為全球第一大動(dòng)力鋰離子電池供應(yīng)商的實(shí)力有目共睹,但由于其“超級(jí)電池”遠(yuǎn)超目前產(chǎn)品性能指標(biāo),人們還是不禁推測(cè),寧德時(shí)代這次是來(lái)真的還是在搞噱頭?
■性能大飛躍具量產(chǎn)量力
寧德時(shí)代方面表示,其“超級(jí)電池”采用了自修復(fù)長(zhǎng)壽命技術(shù),可實(shí)現(xiàn)16年超長(zhǎng)壽命或200萬(wàn)公里行駛里程,技術(shù)核心在于減緩容量衰減速度,即控制活性鋰消耗速度。
資料顯示,寧德時(shí)代“超級(jí)電池”通過(guò)抑制鋰離子電池充放電過(guò)程中的副反應(yīng)來(lái)延長(zhǎng)使用壽命,且通用于目前新能源汽車(chē)市場(chǎng)主流的三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池。詳盡來(lái)看,新型電池在正極通過(guò)自休眠鈍化膜技術(shù)降低存儲(chǔ)過(guò)程活性,使用時(shí)再激活,從而減少正極材料在循環(huán)和存儲(chǔ)過(guò)程中的副反應(yīng);在負(fù)極通過(guò)低鋰耗技術(shù)加強(qiáng)負(fù)極材料的表面穩(wěn)定性和體相穩(wěn)定性,大幅減少電芯使用過(guò)程中的活性鋰消耗,達(dá)成超長(zhǎng)壽命的性能需求。同時(shí),這款“超級(jí)電池”通過(guò)仿生電解液技術(shù),能夠依據(jù)電芯不同生命周期內(nèi)成膜的需求,展現(xiàn)出自適應(yīng)的保護(hù)特性,提升電芯的循環(huán)和存儲(chǔ)性能。也就是說(shuō),從正極、負(fù)極、電解液三大原材料處,全面提升動(dòng)力鋰離子電池循環(huán)特性。
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目前,市面上大部分電動(dòng)汽車(chē)配裝的動(dòng)力鋰離子電池,官方保證總里程數(shù)約為25萬(wàn)公里、壽命8年。而按照我國(guó)動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)路線(xiàn)規(guī)劃圖,2020年產(chǎn)品系統(tǒng)循環(huán)壽命僅需達(dá)到1000次。按照單車(chē)?yán)m(xù)駛里程500公里計(jì)算,滿(mǎn)足1000次的循環(huán)壽命,要求動(dòng)力鋰離子電池達(dá)到50萬(wàn)公里的行駛里程。
值得關(guān)注的是,寧德時(shí)代“超級(jí)電池”并非只停留在試驗(yàn)室階段。曾毓群稱(chēng),公司已準(zhǔn)備好加工“超級(jí)電池”的準(zhǔn)備。“倘若有公司下訂單,我們就準(zhǔn)備加工?!彼麑?duì)外媒記者說(shuō)。
■行業(yè)聚焦點(diǎn)有深遠(yuǎn)意義
新能源汽車(chē)行業(yè)獨(dú)立研究者曹廣平認(rèn)為,續(xù)駛里程是純電動(dòng)汽車(chē)最緊要的指標(biāo)之一,是車(chē)企必爭(zhēng)的一頂“王冠”,而這與動(dòng)力鋰離子電池長(zhǎng)壽命技術(shù)息息相關(guān)。
事實(shí)上,不只寧德時(shí)代,全行業(yè)共同追求的目標(biāo)就是長(zhǎng)壽命的動(dòng)力鋰離子電池。無(wú)論特斯拉、通用汽車(chē)等跨國(guó)車(chē)企,還是寧德時(shí)代、比亞迪等國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰離子電池巨頭,無(wú)一例外地把目光聚焦在產(chǎn)品的長(zhǎng)壽命與長(zhǎng)續(xù)駛上。比亞迪的新品刀片電池循環(huán)充放電壽命超過(guò)3000次,可續(xù)駛超過(guò)120萬(wàn)公里。蜂巢能源近期也推出了無(wú)鈷電池,其電芯的能量密度達(dá)到245Wh/kg,在整車(chē)端能夠?qū)崿F(xiàn)15年/120萬(wàn)公里的質(zhì)保。通用汽車(chē)方面表示,在百萬(wàn)英里動(dòng)力鋰離子電池研發(fā)方面已接近成功,能夠使電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛約161萬(wàn)公里。作為行業(yè)風(fēng)向標(biāo),特斯拉也計(jì)劃于今年晚些時(shí)候或明年年初推出一款低成本、長(zhǎng)壽命的動(dòng)力鋰離子電池,或?qū)⒃谖覈?guó)投產(chǎn)的Model3上率先使用。比較來(lái)看,寧德時(shí)代“超級(jí)電池”的指標(biāo)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了行業(yè)同類(lèi)產(chǎn)品的均勻水平。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究總監(jiān)吳輝表示,行業(yè)對(duì)動(dòng)力鋰離子電池的需求緊要就在于高能量密度、低成本、長(zhǎng)壽命和高安全性,不同技術(shù)路線(xiàn)的發(fā)展都要統(tǒng)籌和兼顧這四個(gè)方面。寧德時(shí)代研發(fā)的“超級(jí)電池”正是為了解決動(dòng)力鋰離子電池的使用壽命問(wèn)題,且更加有利于促使產(chǎn)品后續(xù)開(kāi)展梯次利用。
在曹廣平看來(lái),倘若動(dòng)力鋰離子電池的循環(huán)壽命能有4000次,就意味著用戶(hù)買(mǎi)一輛車(chē),基本上不用更換動(dòng)力鋰離子電池。他說(shuō):“用戶(hù)需求決定了動(dòng)力鋰離子電池公司的研發(fā)路徑,這是最真切的。特斯拉等公司都在聚焦長(zhǎng)壽命電池,可謂‘市場(chǎng)所見(jiàn)略同’?!?/p>
長(zhǎng)壽命電池更長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義或許在于梯次利用。一位不愿透露姓名的新能源汽車(chē)公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,當(dāng)前車(chē)輛的行駛壽命普遍在幾十萬(wàn)公里左右。倘若一百多萬(wàn)公里壽命的動(dòng)力鋰離子電池能夠市場(chǎng)化,就算整車(chē)報(bào)廢了,動(dòng)力鋰離子電池也能持續(xù)使用。
曹廣平告訴記者,動(dòng)力鋰離子電池在電動(dòng)汽車(chē)的全生命周期內(nèi)乃至單次行程中,動(dòng)力性能是繼續(xù)衰減的,而發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能幾乎不變,這也是其飽受詬病的一點(diǎn)。所以,中外新能源車(chē)企及供應(yīng)商都在研發(fā)更長(zhǎng)壽命的動(dòng)力鋰離子電池等相關(guān)技術(shù),這也是動(dòng)力鋰離子電池向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)起的一次頗具威脅性的挑戰(zhàn)?!疤热糸L(zhǎng)壽命電池能夠商業(yè)化,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益將非常分明。一是可延長(zhǎng)動(dòng)力鋰離子電池的更換周期,筆直減少用戶(hù)的支出;二是動(dòng)力鋰離子電池將緩慢衰減,在很大程度上降低‘里程焦慮’;三是能提高電動(dòng)汽車(chē)的保值率,使其在二手車(chē)市場(chǎng)有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力;四是將提高動(dòng)力鋰離子電池回收再利用的水平;五是可推遲動(dòng)力鋰離子電池的報(bào)廢年限,相當(dāng)于緩解報(bào)廢高峰的到來(lái)。”他稱(chēng)。
■技術(shù)多元化推廣是關(guān)鍵
“寧德時(shí)代此次通過(guò)材料體系的創(chuàng)新,降低動(dòng)力鋰離子電池的衰減程度、提高循環(huán)次數(shù),應(yīng)當(dāng)說(shuō)踩準(zhǔn)了行業(yè)需求,下一步就是要在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低成本,張大使用規(guī)模?!眳禽x表示,動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)的創(chuàng)新總體上可以分為材料體系的創(chuàng)新和電池結(jié)構(gòu)工藝方面的創(chuàng)新,目前無(wú)論無(wú)鈷、高鎳、特殊添加劑等材料方面的創(chuàng)新,還是以CTP和刀片等為代表的結(jié)構(gòu)范疇創(chuàng)新,都是為了讓動(dòng)力鋰離子電池大規(guī)模使用在車(chē)輛上,真正實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)的市場(chǎng)化發(fā)展。所以,目前動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)“百花齊放”客觀上將促使整個(gè)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
而對(duì)寧德時(shí)代來(lái)講,當(dāng)前動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)群雄并起,其自身還要面對(duì)保住霸主地位的考驗(yàn)。前述新能源車(chē)企相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)記者表示,日韓公司在華加碼開(kāi)拓市場(chǎng),國(guó)內(nèi)其他競(jìng)爭(zhēng)者也在努力提升份額,寧德時(shí)代想要成為絕對(duì)的領(lǐng)先者,就非得在技術(shù)上擁有絕對(duì)的優(yōu)點(diǎn)。“就寧德時(shí)代目前的一系列動(dòng)作來(lái)看,有點(diǎn)像特斯拉在新能源汽車(chē)市場(chǎng)確立江湖地位的打法,也許它正是希望成為動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)的‘特斯拉’?!彼f(shuō)。
然而,復(fù)制特斯拉的成功并非易事。今年以來(lái),動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)可謂百花齊放,進(jìn)展頗多。比如,特斯拉推出了干電極、預(yù)鋰化、低鈷化、無(wú)極耳、硅碳負(fù)極、添加劑及單晶等技術(shù),比亞迪開(kāi)始推廣刀片電池,蜂巢能源公布了NMX無(wú)鈷技術(shù)。
前述新能源車(chē)企相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,在市場(chǎng)不斷開(kāi)放的后補(bǔ)貼時(shí)代,寧德時(shí)代要想持續(xù)保持領(lǐng)先,就非得持續(xù)加大對(duì)下一代動(dòng)力鋰離子電池的研發(fā),同時(shí)在產(chǎn)品的可靠性、一致性上保持絕對(duì)的領(lǐng)先水平。曹廣平也認(rèn)為,寧德時(shí)代要想成為電動(dòng)化時(shí)代的領(lǐng)先者,技術(shù)迭代的挑戰(zhàn)首當(dāng)其沖,緊要包括電池基礎(chǔ)研究、基本材料、加工工藝、模組技術(shù)、電池系統(tǒng)以及電池管理、電池?zé)峁芾怼⒒厥绽玫?。除了長(zhǎng)壽命外,后續(xù)的更大競(jìng)爭(zhēng)可能體今朝固態(tài)電池技術(shù)和回收再利用方面。