九月十九日，距離備受期待的TSLA電池日活動(dòng)只剩四天時(shí)間了，該公司首席執(zhí)行官埃隆馬斯克（ElonMusk）再次通過社交媒體發(fā)文：TSLA電池日將讓人瘋狂!

這是這位有時(shí)顯得有點(diǎn)兒古怪的首席執(zhí)行官最喜歡使用的詞匯，但電動(dòng)汽車的崛起以及TSLA隨后對(duì)整個(gè)汽車業(yè)的顛覆表明，這次活動(dòng)的確值得關(guān)注。當(dāng)然，電動(dòng)汽車由電池供電。因此，人們對(duì)TSLA的電池日出現(xiàn)了令人難以置信的興趣，該公司將于九月二十二日舉辦年度股東大會(huì)的同時(shí)公布TSLA在電池技術(shù)方面的改進(jìn)。

正如馬斯克所表示的那樣，TSLA的電池日將會(huì)透露出許多令人興奮的事情。為了幫助讀者全面了解馬斯克所說的可能是TSLA歷史上最重要的一天，我們聯(lián)系了電池專家丹布隆達(dá)爾（DanBlondal），他是加拿大NanoOne公司的首席執(zhí)行官，這家公司生產(chǎn)鋰離子陽極材料。

160萬公里續(xù)航電池

布隆達(dá)爾說：高能量密度、160萬公里續(xù)航的電池將加速客運(yùn)和工業(yè)電動(dòng)汽車的采用，加快我們向凈零運(yùn)輸排放的未來過渡。他認(rèn)為，160萬公里續(xù)航電池、內(nèi)部制造以及TSLA收購Maxwell和Hibar等公司的技術(shù)集成，這些都是電池日活動(dòng)中預(yù)計(jì)披露的內(nèi)容。布隆達(dá)爾還稱：我期待著TSLA公布硅陽極的創(chuàng)新消息，陰極鈷的減少，以及改善供應(yīng)鏈環(huán)境可持續(xù)性的行動(dòng)。

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他認(rèn)為，160按往年公里電池可以循環(huán)4000次才會(huì)嚴(yán)重退化，這消除了人們對(duì)電量耗盡的擔(dān)憂。但他說，關(guān)于普通司機(jī)來說，160萬公里續(xù)航電池的真正價(jià)值在于其潛在的耐用性，因?yàn)檫@可以帶來積極充電、續(xù)航里程更長、更小的尺寸和更低的成本等實(shí)實(shí)在在的好處。布隆達(dá)爾說：偶爾的公路旅行要大電池，能量密度讓它更加有效率。在每年約24000公里的里程下，美國司機(jī)平均不要4000次充電循環(huán)，50到100次即可滿足需求。

但是，布隆達(dá)爾稱：4000次循環(huán)和160萬公里的使用壽命關(guān)于公交車、出租車、車隊(duì)車輛和可再生能源儲(chǔ)存都很重要，因?yàn)槊刻祀姵仉娏亢谋M和低擁有成本都是必要的。

他補(bǔ)充說：續(xù)航里程較短的電動(dòng)汽車也將受益于更耐用的電池。有趣的是，大眾市場的入門級(jí)汽車也要更長的循環(huán)壽命，因?yàn)樗鼈兊妮^小電池要更頻繁的充電。亞洲的低成本磷酸鐵鋰(LFP)電池已經(jīng)滿足了這一需求，假如耐用性和成本改善允許，鎳鈷錳三元(NMC)電池可能會(huì)被視為替代解決方法。假如我們能掃清這些障礙，將促使電動(dòng)汽車的大規(guī)模采用和碳中性的到來。

單晶陰極

布隆達(dá)爾稱，能夠?qū)崿F(xiàn)充電電池長壽命循環(huán)使用的電池包括鎳錳鈷和磷酸鐵鋰。如前所述，被驅(qū)動(dòng)的單晶陰極對(duì)此至關(guān)重要。布隆達(dá)爾說：在NMC電池中，鋰通過容易發(fā)生副反應(yīng)和降解的大晶體簇循環(huán)進(jìn)出陰極。保護(hù)性涂層可以涂在簇狀晶體的表面，以減少不必要的反應(yīng)，但隨著晶簇的膨脹、收縮和分裂，反復(fù)充電會(huì)損壞涂層?？梢孕纬刹蝗菀灼屏训膯尉ш帢O，并且通過添加涂層，它們還可以抵抗副反應(yīng)。

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標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
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應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備

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布隆達(dá)爾解釋說，這意味著長續(xù)航的160萬公里電池是無人駕駛出租車等要求更高的用例的理想選擇，也更適合超快充電。但他補(bǔ)充說：制造這些涂覆的單晶仍然很復(fù)雜，成本也很高。

更高的能量密度

布隆達(dá)爾認(rèn)為，能量密度將是電池向前邁出的重要一步。正如馬斯克在八月份暗示的那樣，400Wh/kg的能量密度甚至可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)飛行。布隆達(dá)爾說：能量密度是最重要的，和快速充電和降低成本并駕齊驅(qū)。從根本上說，我們必須開發(fā)具有更大比例的活性儲(chǔ)能材料(正極和負(fù)極)和降低比例的非活性材料(銅、鋁和隔膜；包裝和結(jié)構(gòu)部件；熱和電池管理系統(tǒng))的電池。

布隆達(dá)爾表示，比亞迪利用磷酸鋰鐵化學(xué)的Blade電池，可能是未來TSLA電池的催化劑。他說：在磷酸鋰鐵方面，電池層面已經(jīng)有了重大的投資和創(chuàng)新，比亞迪的Blade電池就是其中之一。它利用了磷酸鐵鋰的穩(wěn)定性，能夠?qū)崿F(xiàn)更密集的電池包裝，從而顯著新增續(xù)航里程。

硅陽極技術(shù)

當(dāng)TSLA公布電池日頁面時(shí)，媒體瘋狂猜測該公司是否和一家名為Amprius的公司合作，后者在電池中使用硅納米線陽極。這項(xiàng)技術(shù)的能量密度比典型的電動(dòng)汽車電池高得多，但因?yàn)楣柙诜烹姇r(shí)會(huì)瘋狂膨脹，馬斯克稱其循環(huán)充電壽命通常很差。

布隆達(dá)爾指出，假如這個(gè)問題能夠解決，那么將有望在電池中使用更多的硅。他說：據(jù)我所知，TSLA和他們的許多同行相同，已經(jīng)在陽極中使用了適量的硅，以提高能量密度。假如TSLA能夠解決硅的生命周期問題，或者收購一家致力于此的公司，那么我們可能會(huì)看到他們迅速轉(zhuǎn)向陽極中硅含量更高的領(lǐng)域。

硅陽極創(chuàng)新可以有所幫助，陰極和電解質(zhì)的耐久性增強(qiáng)也是如此。布隆達(dá)爾說：像Blade電池這樣的定制電池設(shè)計(jì)能夠以更少的結(jié)構(gòu)組件和更輕的熱管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更密集的包裝。固體電解質(zhì)有可能實(shí)現(xiàn)超薄鋰陽極，并降低熱管理需求，但界面和制造的放大挑戰(zhàn)將是巨大的。

他說，NanoOne對(duì)這些挑戰(zhàn)的貢獻(xiàn)集中在陰極上，降低了成本，增強(qiáng)了耐久性，并采用了下一代材料，改善了和先進(jìn)和固體電解質(zhì)的界面。

超級(jí)電容VS干電極技術(shù)

人們始終在猜測，TSLA收購MaxwellTechnologies是因?yàn)槠湔谘邪l(fā)的超級(jí)電容器，還是干電極技術(shù)。布隆達(dá)爾認(rèn)為：超級(jí)電池可能會(huì)在未來的電池組中扮演一個(gè)溫和的角色，但我認(rèn)為是Maxwell的干電極技術(shù)支撐起了TSLA的電池制造雄心。

他說：陽極和陰極活性物質(zhì)是混合到油墨中的粉末，作為涂層涂在薄的金屬箔上，然后在烤箱中干燥并軋制成圓柱形電池。Maxwell和其他幾家公司已經(jīng)開發(fā)出了干粉添加劑，這種添加劑可以讓粉末在不干燥的情況下被壓在箔片上。這可能會(huì)改善電池制造的其中一個(gè)階段，而且似乎和TSLA制造自己電池的雄心一致。

未來電池開發(fā)

雖然TSLA在自主性和電池技術(shù)方面似乎遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他電動(dòng)汽車制造商，但布隆達(dá)爾表示，隨著其他汽車制造商和初創(chuàng)公司開發(fā)自己的技術(shù)，它未來可能會(huì)面對(duì)挑戰(zhàn)。他說：作為圓柱形電池的早期采用者，TSLA選擇了一種現(xiàn)成的外形因素，使其能夠提早擴(kuò)大規(guī)模并領(lǐng)先，但這最終也可能會(huì)限制其電池組的能量密度。

布隆達(dá)爾補(bǔ)充說：正如我們現(xiàn)在從比亞迪的Blade電池開發(fā)中看到的那樣，他們擁有改變游戲規(guī)則的電池設(shè)計(jì)和電池組，這是由磷酸鐵鋰的獨(dú)特屬性實(shí)現(xiàn)的，在能量密度和續(xù)航里程方面都有階梯式的改進(jìn)。TSLA擁有巨大的研發(fā)和財(cái)務(wù)實(shí)力，但對(duì)他們來說，為了應(yīng)對(duì)老牌和新興電動(dòng)汽車制造商的較新設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)移電動(dòng)汽車電池平臺(tái)仍將是非常具有挑戰(zhàn)性的。假如在電池日宣布這一話題，將有助于TSLA降低這一競爭威脅的風(fēng)險(xiǎn)。

環(huán)境可持續(xù)性

最后，對(duì)電動(dòng)汽車興起的一大擔(dān)憂是采礦的影響，以及最終電池將如何重新利用或回收。布隆達(dá)爾認(rèn)為，這將是電池日的另一個(gè)重要話題。他說：我們最近看到的一個(gè)話題是馬斯克請求礦商供應(yīng)環(huán)境可持續(xù)的鎳和其他電池金屬來源。

但布隆達(dá)爾指出：現(xiàn)實(shí)情況是，需求新增和大宗商品價(jià)格上漲將推動(dòng)對(duì)可持續(xù)電池級(jí)金屬的投資。但是，像NanoOne這樣的創(chuàng)新也可以通過將陰極廢物流推回提煉廠，在那里它們可以被適當(dāng)?shù)鼗厥绽茫⑼ㄟ^和原材料精煉商整合來鞏固供應(yīng)鏈，消除浪費(fèi)，供應(yīng)具有成本效益和環(huán)境可持續(xù)的材料，從而滿足這一需求。