鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:333次 | 2023年01月06日
通用汽車:正研發(fā)多種新電池,成本將降至100美元/度
據(jù)路透社報(bào)道,通用汽車總裁馬克羅伊斯于本周三表示,公司正在測(cè)試化學(xué)成分、技術(shù)和生產(chǎn)方式各不相同的多種電池,以尋求大幅降低電池成本的方法。
早先,通用汽車已和LG化學(xué)達(dá)成協(xié)議,預(yù)計(jì)2022年開(kāi)始在位于俄亥俄州的廠生產(chǎn)Ultium電池,搭載這種電池車型包括凱迪拉克Lyriq和電動(dòng)悍馬。
不過(guò),通用汽車表示Ultium電池還不能滿足公司的長(zhǎng)期目標(biāo)。目前通用正在對(duì)更新式的電池進(jìn)行測(cè)試,預(yù)計(jì)2025年推向市場(chǎng)。通用汽車推算,屆時(shí)汽車電池的單位價(jià)格將從現(xiàn)在的約150美元(約合990人民幣)/千瓦時(shí)降低至100美元(約合655人民幣)/千瓦時(shí),降幅高達(dá)30%。
一、四元鋰電池先裝車能量密度超過(guò)三元
早先,通用汽車已和LG化學(xué)達(dá)成協(xié)議,二者集資23億美元,目標(biāo)是到2025年生產(chǎn)100萬(wàn)輛純電動(dòng)汽車。生產(chǎn)電池的重任交給了位于俄亥俄州Lordstown的廠,這里出產(chǎn)的Ultium電池將被搭載在凱迪拉克Lyriq和電動(dòng)悍馬上。
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%
▲凱迪拉克Lyriq,將搭載通用汽車Ultium電池
Lyriq是凱迪拉克旗下首款純電豪華SUV車型,車內(nèi)裝有33英寸環(huán)幕式超視網(wǎng)膜顯示屏和及雙視激光全息抬頭顯示。續(xù)航或超過(guò)480公里。
▲電動(dòng)悍馬的SUV版本,也將搭載Ultium電池
電動(dòng)悍馬HummerEV是屬于GMC品牌下的純電硬派越野車,分為SUV和皮卡兩種版本。二者的動(dòng)力性能都非常亮眼,通用表示SUV版本有830匹馬力,皮卡版本更是有著驚人的1000匹馬力,同時(shí)二者的峰值扭矩都超過(guò)15000牛米。
為了滿足這兩種車的動(dòng)力需求,通用汽車聯(lián)合LG化學(xué)推出了名為Ultium的鎳鈷錳鋁(NCMA)四元鋰電池。這種電池在NCM811或NCA811三元鋰電池的基礎(chǔ)上加入了鋁元素,
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量: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
鈷元素影響著電池的充放電速度和循環(huán)壽命,其重要性不言而喻。然而鈷元素本身是一種稀有且毒性猛烈的金屬,開(kāi)采成本又高。
鋁元素的加入,在替代部分鈷元素的同時(shí),還能抑制鈷元素雜質(zhì)的生成,既能直接降低電池生產(chǎn)成本,又利于保持電池整體的壽命,間接降低使用成本。
而鎳元素則影響著電池的能量密度,電池鎳含量越高,理論上的能量密度就越大。NCMA四元鋰電池的鎳含量為90%,NCM811或者NCA811電池的鎳含量為80%,所以前者擁有更高的能量密度。
但是一味追求能量密度的代價(jià)就是犧牲安全性。通用汽車表示,Ultium電池還采用了并采用了石墨基陽(yáng)極和液態(tài)電解質(zhì),這樣的搭配可以在相當(dāng)程度上解決鎳含量過(guò)高帶來(lái)的安全隱患。
二、和更多電池公司合作仍在研發(fā)新電池
不過(guò),隨著全球車企電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的加深,電池制造關(guān)于金屬鎳、鈷的需求量暴增,未來(lái)還可能繼續(xù)新增。NCMA四元鋰電池恐怕也只是權(quán)宜之計(jì),畢竟其對(duì)鎳和鈷的需求還是不低的。
另外,NCMA四元鋰電池關(guān)于廠的用料、工藝、品控要求也更高,不利于進(jìn)一步壓縮成本。外媒表示,難怪連總裁羅伊斯都感慨,若不取得突破性進(jìn)展,未來(lái)5年內(nèi)公司的供應(yīng)鏈甚至可能爆掉。
幸好,未雨綢繆的通用汽車公司已經(jīng)找到了新的電池方法。在一次投資者會(huì)議上,總裁羅伊斯表示下一代Ultium電池將采用干電極技術(shù),由摻鋰硅基陽(yáng)極、高鎳陰極和固態(tài)電解質(zhì)組成,鈷含量進(jìn)一步降低。低鈷含量降低了材料成本,干電極技術(shù)又降低了生產(chǎn)成本。
通用汽車高管表示,公司正在對(duì)這種電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測(cè)試,預(yù)計(jì)2025年投放市場(chǎng)。屆時(shí),汽車電池的單位成本將從現(xiàn)在的約150美元/千瓦時(shí)降低至100美元/千瓦時(shí),而電動(dòng)汽車的續(xù)航里程可能達(dá)到805~965公里,電池壽命將超過(guò)160萬(wàn)公里。
自主研發(fā)的同時(shí),通用汽車也在尋求多方合作,期望共同實(shí)現(xiàn)電池技術(shù)上的突破。總裁羅伊斯引用了通用汽車公司和麻省電池科技初創(chuàng)公司SES的合作經(jīng)歷,希望證明通用汽車對(duì)不同公司或不同技術(shù)都持開(kāi)放態(tài)度,吸引潛在合作伙伴。
SES全稱SolidEnergySolutions,自2012年成立起,SES公司一直致力于供應(yīng)高品質(zhì)的車輛工業(yè)電池產(chǎn)品和服務(wù)。
目前除了新加坡總部之外,SES還在波士頓、首爾和上海擁有分公司(上海麻省固能公司管理有限公司),在電池材料、電芯、模組、基于人工智能學(xué)習(xí)的電池安全算法和電池回收再利用方面有著豐富的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。
▲員工正在展示SES為通用汽車生產(chǎn)的電池
自2015年和通用汽車達(dá)成合作協(xié)議后,二者合作的成果包括49項(xiàng)已經(jīng)獲批、45項(xiàng)正在審核的電池相關(guān)專利。
結(jié)語(yǔ):傳統(tǒng)車企老而不朽通用汽車發(fā)展戰(zhàn)略很清晰
成立于1908年的通用汽車集團(tuán)是世界上最老的車企之一,但這不代表通用汽車昏庸。通用汽車很清晰地意識(shí)到了電池成本問(wèn)題,且已經(jīng)在降低電池成本上取得了初步成效。同時(shí),通用汽車有著包容的、合作的心態(tài),其和SES公司的默契合作可謂一段佳話,而通用汽車并未停止尋求伙伴。
或許,和時(shí)俱進(jìn)和互惠共贏就是車企想要做得長(zhǎng)久所必須的吧。