鉅大LARGE | 點擊量:479次 | 2022年06月29日
TSLA"電池日"前瞻:干電極技術(shù)助力突破"瓶頸" 規(guī)?;援a(chǎn)指日可待
財聯(lián)社(上海,編輯黃君芝)訊,受新冠疫情影響,萬眾矚目的TSLA"電池日"(BatteryDay)此前一直被迫延期。日前,TSLA終于宣布,2020年股東大會和"電池日"活動將于九月二十二日舉辦。這兩項活動將在TSLA加州廠舉辦,并且會有線上直播。
此次TSLA將帶來怎么樣的驚喜?一言以蔽之,據(jù)Tesmanian網(wǎng)站報道,本次"電池日"將以提高能量密度和降低成本為核心,Maxwell干電極技術(shù)和Roadrunner項目將成為當(dāng)天的兩大亮點。
Maxwell干電極技術(shù)
大約在一年前,TSLA收購了麥克斯韋技術(shù)(MaxwellTechnologies),而其中一項重要的技術(shù)理由可以歸結(jié)為"原纖維化(Fibrilization)"。這供應(yīng)了一種制造鋰電池的新方法,即干電池電極技術(shù)。
Maxwell的干電極工藝通過將混入活躍的負極或正極材料顆粒的PTFE(Teflon)原纖維化,形成負極或正極材料的自支撐膜(selfsupportingfilm)。而最關(guān)鍵的是,這項技術(shù)將使電池的負極和正極不使用溶劑。傳統(tǒng)的鋰電池制造需使用有粘合劑材料的溶劑,NMP(N甲基2吡咯烷酮,N-Methyl-2-pyrrolidone)是其中一種常見溶劑。溶劑有毒,必須小心回收,進行純化和再利用。而且要巨大、昂貴且復(fù)雜的電極涂覆機。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
此外,在所有常見類型的鋰電池中,都普遍存在"第一次循環(huán)容量損失"的問題。具體而言,當(dāng)電池充滿電解質(zhì)且進行第一次充電時,正極材料的一些鋰離子會被負極、電解質(zhì)和鋰離子之間的反應(yīng)消耗掉。這種寄生反應(yīng)形成SEI(SolidElectrolyteInterphase,固體電解質(zhì)界面)。SEI是電池的重要組成部分,因為它可以防止電解質(zhì)和負極中的碳反應(yīng)。但問題在于,一旦進行第一次充電,在放電過程中從負極返回正極的鋰離子就會損失一些,結(jié)果就會導(dǎo)致"第一次循環(huán)容量損失"。
解決方法似乎很簡單,只需添加額外的鋰來彌補用于形成SEI的缺口部分。但值得注意的是,這里添加的鋰必須是鋰金屬,或者將鋰添加到負極的石墨中。但在有溶劑的情況下,鋰金屬和和混有鋰金屬的碳不能很好地彼此融合,通常都伴隨著煙霧、火苗和噪音等強烈反應(yīng)。因此,該問題一直沒有得到很好的解決。然而,由于Maxwell供應(yīng)的是一種干電極制造工藝,可以添加額外的鋰,這個問題就可以迎刃而解了。
綜上所示,Maxwell干電極技術(shù)不僅可以提高電池的性能,還可以大大降低TSLA的電池制造成本。這一點尤為重要,因為成本是制約TSLA上升的最大因素之一。此外,由于可以額外添加鋰,減少"第一次循環(huán)容量損失",電池容量和能量密度也將相應(yīng)得到提高。
此前就有報道稱,TSLA將在"電池日"活動上公布其"百萬英里"電池的細節(jié)。據(jù)悉,"百萬英里"電池采用新一代"單晶"NMC532陰極和一種新的先進電解質(zhì),可以使電動汽車持續(xù)行駛100萬英里(約合161萬公里)。傳言TSLA打算將該電池率先用于2021年早些時候量產(chǎn)的Model3我國版上,隨后登陸北美等市場。
Roadrunner項目
在收購Maxwell六個月后,就有報道稱,TSLA正秘密推進自造電動項目"Roadrunner",計劃采用"用機器來制造機器"策略,從而大規(guī)模生產(chǎn)量量密度更高、價格更便宜的電池。今年六月,TSLA首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(ElonMusk)證實了這一傳言,并稱"電池日"將包括參觀電池生產(chǎn)系統(tǒng)。
TSLA自造電池將使大批量電池生產(chǎn)相對便宜,而電動汽車獲得高額利潤成為可能。TSLA和松下的合作已經(jīng)導(dǎo)致了行業(yè)領(lǐng)先的電池成本,但這家汽車制造商希望通過制造自己的電池來進一步降低成本。
TSLA的目標(biāo)是,將每千瓦時鋰電池的成本降低到100美元以下,使電動汽車的售價在沒有任何補貼的情況下,將和汽油車輛的售價達到同一個水平線上。據(jù)悉,TSLA已經(jīng)在Roadrunnersecret項目下測試了原型電池,這將于首先應(yīng)用于汽車,最終用于固定的儲能產(chǎn)品。
此外,去年十月,TSLA還悄悄收購了加拿大電池制造設(shè)備和工程技術(shù)公司Hibar(海霸),此舉也意味著TSLA將正式開始自主生產(chǎn)電池。
最后,據(jù)專業(yè)的電動汽車行業(yè)網(wǎng)站Electrek報道,TSLA正在進行一項名為"Palladium"的改款計劃,內(nèi)容還涉及建立新產(chǎn)線、以及ModelS、ModelX的外型變更。
不僅如此,Electrek還指出此次改款計劃也會換上新版電池模組及電動馬達,預(yù)料除了提升續(xù)航表現(xiàn)外,還會衍生出其他高性能版本車型,最快可在"電池日"活動中看出端倪。