特斯拉要自己生產鋰電池了!而且這種電池比目前松下、寧德時代的電池都要先進,這是真的嗎?今天咱們就來聊一聊這事。
對于一臺汽車哪一部分的成本最高?想必很大一部分人會脫口而出——發動機!沒錯,對于傳統燃油車,發動機成本占了很大的比重,但是在新能源汽車時代,汽車最貴的部件卻是電池模塊。
更要命的是,鋰電池不僅僅是貴,而且還是嬌貴,熱不得(容易出現熱失控,引發危險),冷不得(低溫會導致電池實際容量降低),而且鋰電池壽命到底有多長?整車壽命周期內需不需要更換電池?幾乎沒有廠商敢打保票,消費者臉上笑嘻嘻,心里想的是“您這是跟我鬧呢?”
說完鋰電池問題,咱們說一說埃隆·馬斯克,這個老板最大的特點就是做事絕不彎彎繞,對于任何問題就四個字——發現!解決!比如他當年開始造電動車的時候,電動車大都長成一個個大饅頭的樣子,跑不快也跑不遠。
我們的“硅谷鋼鐵俠”馬斯克可忍不了這種車,于是弄出了特斯拉Model S,電動車都跑不快?No! Model S性能版2.92破百,電動車都跑不遠?Model S滿電能續航五六百公里!同行都跑過來圍觀了——這是怎么做到的?結果拆開一看,特斯拉用幾千節筆記本電腦用的18650鋰電池“捆”在一起,加上一套水冷系統和一套逆天的電池管理系統,整出了一個能量密度超大的電池模塊。
同行看完都驚了——電動汽車還能這么造呢!?這樣的電池模塊用了好多年,可到了現在,電池竟然要漲價了,馬斯克同樣還是——忍不了!與其采購松下、寧德時代的電池,不如自己造既便宜,壽命又長的電池。
本著對問題發現-解決的思路,馬斯克的辦法是這樣的:目前制約三元鋰電池性能的關鍵是電池的電極,而三元鋰電池電極的材料與生產工藝上都有提升空間,那自然可以從這方面入手。
首先,改進電池生產工藝能夠降低生產成本——目前三元鋰電池電極生產大多采用“濕法工藝”,流程主要分為粉體混合—拉漿—涂布于集流體—隧道爐干燥—碾壓—分切—收卷等步驟,而特斯拉未來的電池預計將采用“干法工藝”生產電極,步驟中省略拉漿、干燥和碾壓步驟,生產速度可以進一步加快,這能讓成本也更低。而且采用“干電極”后,生產過程更加環保,電池能量密度也會提高一些。
而對于“干電極”工藝,特斯拉吃的是“現成飯”——去年5月,特斯拉收購了電池制造商Maxwell,這家公司的“干電極”工藝曾被主要用于生產超級電容。
而對于現有三元鋰電池循環壽命短的問題,特斯拉將會采用革新鋰電池負極材料——鎳鈷鋁(NCA)的辦法解決。不久前,特斯拉剛申請了''鎳鈷鋁電極合成方法''的專利,這一項技術將幫助特斯拉開發單晶鎳鈷鋁。
思路是這樣的,在原來的鎳鈷鋁生產中,會生成一種名為“鋰基底”的雜質,這種雜質在電池工作循環中,會產生“污染”,使得電池容量降低。目前的三元鋰電池壽命一般為1400次充放循環,據悉,采用單晶鎳鈷鋁材料后,特斯拉電池能實現4000次以上充放循環,理論上,這么多次的充放循環能讓一臺電動車的電池使用壽命達到160萬公里!
從獵鷹運載火箭到特斯拉,馬斯克通過一次次打破常規帶給我們驚喜,而這一次,特斯拉在電池技術方面放出的消息無疑等同于一場大戲的預告片,但是再精彩的預告片都無法保證正片的票房,世人也并不指望特斯拉電池的壽命立刻達到160萬公里,也許只要能在現有三元鋰電池基礎上實現20%提升,那就足以算得上是華麗出裝了。