每日汽车观察刀片/石墨烯/无钴电池接连迎来重大突破,动力电池行业爆发了?


_本文原题:刀片/石墨烯/无钴电池接连迎来重大突破 , 动力电池行业爆发了?
虽然远在大洋彼岸的特斯拉“电池日”不断跳票 , 架不住国内的动力电池产业重磅消息不断 , 频频迎来重大突破 。

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先是比亚迪刀片电池横空出世 , 紧接着广汽宣布石墨烯电池取得了突破 , 再然后是一直低调的蜂巢能源 , 推出了可量产的无钴电池 , 直接把续航干到880km 。
动力电池产业接连不断曝出好消息 , 把新能源汽车都比下去了 , 这架势和如今L3级自动驾驶量产车频频现身有得一拼 。
当然热闹背后也伴随着争议 , 尤其是日韩电池大厂都没啥动静的时候 , 国内企业却频繁亮剑 , 我们的技术发展真的如此领先了吗?这到底是科研领域的突破 , 还是给资本市场找话题呢?
01
动力电池产业确实到了变革期
最早动力电池领域当仁不让的王者就是磷酸铁锂电池 , 直到2012年国家对电池能量密度提出了明确指标 , 能量密度更高的三元锂电池开始逆袭 。
车企们为了拿到高额补贴都开始转向三元锂电池 。 到了2015年 , 一直坚守磷酸铁锂电池路线的比亚迪都妥协了 , 三元锂开始了称霸之路 。

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但是2019年 , 风向又变了 。 国内新能源汽车补贴大幅退坡 , 动力电池行业白名单也取消了 , 路线的选择发生了变化 。
补贴退坡意味着车企成本增加 , 所以开始把目光挪到成本更低的磷酸铁锂电池上;白名单取消日韩电池企业开始进来抢食 , 国内电池企业压力山大 , 也必须寻求技术突破 。
这一切 , 催生出了2020年上半年的这场动力电池大比武 。
02
磷酸铁锂又成了宝贝?
比亚迪举起刀片电池的大旗 , 宣告磷酸铁锂电池的回归 。 当年磷酸铁锂电池之所以被三元锂电池比下去 , 无外乎能量密度太低 , 以及低温性能差 。 但是它也有优势 , 成本低 , 稳定性好 。

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比亚迪的刀片电池 , 就是改良后的磷酸铁锂电池 , 它的创新来自于材料结构和制造工艺的改变 。

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简单来说就是比亚迪把电芯做得更薄更长更扁平化 , 这样体积能量密度就大幅提升了(从251Wh/L提升至332Wh/L) , 续航也就相应提高 , 第一款搭载刀片电池的比亚迪汉EV综合工况续航605公里 , 进入了600km也就意味着进入了目前电池续航能力第一梯队 。
三元锂电池一直以来的拥趸特斯拉 , 如今也看上了磷酸铁锂电池 , 国产Model 3的短续航版本就将搭载宁德时代提供的磷酸铁锂电池 。 对特斯拉来说 , 这个版本的Model 3续航没必要干到600km+ , 最重要的是成本能更低就够了 。
只不过不管是比亚迪还是特斯拉/宁德时代 , 都有一个问题待解 , 就是磷酸铁锂电池的低温性能差问题 , 他们都是如何解决的?还是北方地区就只能pass掉这个选项了?
03
石墨烯 , 真的能走出实验室?
和比亚迪的刀片电池相比 , 广汽新能源的石墨烯电池才是真正的业界重磅 , 毕竟三星、华为都在它身上栽过跟头 , 它的产业化属于全球未解之难题 。

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石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料 , 它的发明者因此拿了诺贝尔奖 。 这么牛的材料要是做成电池 , 就能解决电动汽车所有痛点了 。分页标题
后来菲斯科、三星都高调宣布过要搞石墨烯电池的汽车和手机 , 后来都扑街了 , 连华为这种看上去很踏实的企业 , 也和石墨烯电池扯上过关系 , 结局都是一样的无疾而终 。
最后专家都表态了 , 所谓的石墨烯电池技术几乎是不存在的 , 它在理论上能提高充放电速率 , 但是对容(能)量提升没有任何帮助 , 而且它作为纳米材料 , 和锂离子电池工业的技术体系也不兼容 , 这种技术只存在实验室里 , 产业化基本无望 。
目前比亚迪等电池企业主要把石墨烯作为导电添加剂用在电池中 , 不过广汽新能源坚信石墨烯电池可以从实验室走向市场 。 他们对外宣布 , 基于三维结构石墨烯(3DG)材料的"超级快充电池" , 将在今年底搭载在埃安车型上 。

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具体广汽的石墨烯电池应用了什么技术 , 他们没有对外说 , 只公布了一个很牛的数据:8分钟充电至85% , 而且电池寿命和安全性也达到使用标准了 。
为啥专家们都说不存在的石墨烯电池技术 , 广汽已经可以年底投入量产车上使用了 , 我也无法解答 , 不过既然人家都说年底就能见到了 , 咱们就再等等看 。
04
无钴电池 , 蜂巢快了特斯拉一步?
据说特斯拉即将召开的“电池日”上要宣布的重磅信息就和无钴电池技术有关 , 只不过蜂巢能源抢在它之前发布了一种可行性方案——NMX无钴电池 。

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无钴电池指的并非本身就不含钴的磷酸铁锂电池 , 而是去掉了钴之后的三元锂电池 。 为啥电池企业都追求无钴化?因为钴很稀有 , 总储量少 , 价格高 , 开采过程还很不人道 。
蜂巢研发的NMX无钴电池 , 属于镍锰体系无钴电池的一种 , 去掉了钴之后提高镍比例 , 再掺杂其他元素 , 改善热稳定性 , 再通过包覆物质提升工作电压 , 进而提升能量密度 。
这种镍锰体系无钴电池许多企业都在做 , 包括宁德时代在内 , 区别是这其中的元素和比例 , 大家都要不断试错不断调整 , 最终找到最佳方案 。 目前来看 , 蜂巢抢先了一步 , 至少它最早宣布了这项技术可以量产化 。
根据蜂巢的介绍 , 他们除了在电芯核心技术上实现了突破 , 还在生产和PACK封装工艺上进行了创新 , 比如采用叠片生产技术提高了内部利用率和寿命 , 封装方面采用了矩阵式成组结构 , 比刀片电池效率更高 。

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最终的成果L6薄片无钴长电芯 , 寿命达到15年120万公里 , 综合续航880km , 明年下半年能够量产 。
05
动力电池产业真要变天了
可以确定的是 , 动力电池的市场格局将发生变化 , 磷酸铁锂电池重回席位 , 即便坐不上C位 , 至少在续航短、价格低的中低端车型领域会重受青睐;而无钴的三元锂电池将在长续航的中高端车型上占据主力 。
不管上面几家推出的重磅技术 , 是噱头成分更大还是真有两把刷子 , 反正人家量产时间表都公布了 , 咱们到时候直接看效果就行了 。

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【每日汽车观察刀片/石墨烯/无钴电池接连迎来重大突破,动力电池行业爆发了?】反正对消费者来说 , 这是好事 , 电池的成本会更低、续航更长、安全性更高 , 彻底取代燃油车的时间表 , 也会越来越近了 。