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    電池知識

    24M的半固態鋰離子電池到底牛在哪里?與特斯拉的電池技術比哪一個更好?

    來源:未知    2019-03-27 14:52    點擊量:

    電池制造商24M日前為其半固態鋰離子電池項目籌得了一筆資金,這對特斯拉和其他電動汽車制造商的能量存儲和電動汽車項目構成威脅。

     

    24M由麻省理工學院(MIT)科學家和前A123聯合創始人組成,D輪獲得近2200萬美元的資金,將于明年建立電池組生產工廠,并在2020年提供電池供應。與特斯拉的電池技術相比,24M研發的電池具有更高的能量密度和存儲容量。

     

    24M總部位于馬薩諸塞州劍橋市,距麻省理工學院僅幾個街區。24M得到了兩家日本公司的資金支持,這一支持來自陶瓷和電子巨頭京瓷集團(Kyocera Group)和以紡織品和貿易業務為主業的伊藤忠商事(ITOCHU Corporation)。

     

     

    特斯拉電動汽車采用的電池技術可將電極電流輸入和輸出電池組。24M電池技術的不同之處在于它使用的材料比特斯拉和其他汽車制造商提供的材料厚四到五倍。半固態電池可以立即將陽極和陰極配對在一個電池組中。

     

    24M電池技術將通過減少電動汽車電池生產中通常采用的許多步驟來加速制造過程。鋰離子電池生產通常經歷多步驟過程,其涉及混合、涂覆、干燥和回收最終用電解質填充電池的溶劑。24M的電池使用電解質作為溶劑將該成分沉積在電池的兩側,從而減少了生產所需的時間和成本。

     

    24M的電池還減少了對非活性材料(如銅、鋁和塑料)的需求,這將降低電池的成本和充電所需的能量。該公司的電池技術還有助于保證更多的電極能夠儲存能量,這意味著幫助24M將進入一個有利可圖的細分市場,瞄準的就是像特斯拉這樣的電動汽車。目前的24M半固態電池能量密度在280-300Wh/kg之間,相較于目前市場上絕大多數250Wh/kg的動力電池而言具有相當大的優勢,對于愿意為高端電動汽車車型支付的購車者而言再好不過了。

     

    另外,24M表示已經在實驗室證明其350 Wh/kg的電池是可行的。24M工程設計團隊正在建設能夠達到接近500 Wh/kg能量密度的鋰離子電池,這是目前市場上最好的動力電池能量密度的兩倍。半固態電池技術的目標市場是電動汽車,可以保證更長的電動汽車行駛里程、更低的電池成本和更快的制造時間。24M還瞄準電網儲能市場,這將有助于客戶更好地利用風能和太陽能,這使他們能夠與特斯拉、戴姆勒、寶馬、雷諾、日產和其他汽車制造商展開競爭。這些汽車制造商和其他電池技術公司正積極推動能夠提高能量密度的電池項目,可能包括替代電極化學和固體電解質。

     

    固態電池相較于豐田、大眾、菲斯克、現代、寶馬等下一代鋰離子電池具有明顯的優勢。大眾正在與供應商QuantumScape合作生產電動汽車電池并投入1億美元來推動項目,將目前300公里(約186.4英里)的續航里程提高到750公里(約466英里)。

     

    大眾認為其電池能量密度將在2018年至2025年間增加近四分之一,這是因為鎳含量較高,最終會出現高壓電解質。投資新電池技術對于這家德國汽車制造商豐富的電動汽車系列來說至關重要,可以讓汽車購買者有更多的選擇,可以根據客戶的資金能力而進行差異化銷售。

     

    影響電動汽車電池未來的另一個市場趨勢是減少電池中鈷的含量,這就得提到全球最大鈷供應國剛果民主共和國,而剛果民主共和國多年來一直面臨著停止使用童工開采鈷的壓力。由于剛國政局不穩,鈷開采面臨較大的不確定性。特斯拉一直致力于減少鈷的使用量,稱其電池含鈷量不到3%,這一比例低于亞洲領先的電池制造商的電池含鈷量。

     

    戴姆勒一直在努力通過在電池組中添加更多的鎳來擺脫價格昂貴的鈷。戴姆勒和競爭對手一直在研究電池中鎳鈷和錳混合物的新比例,該公司認為NMC(鋰鎳錳鈷氧化物)是非常有競爭力的產品。另外,松下及其客戶特斯拉正在使用NCA(鋰鎳鈷鋁氧化物),而日產和LG化學正在使用LMO(鋰錳氧化物)。

     

    中國電池制造商正在嘗試一種新的名為LFP(磷酸鐵鋰)動力電池技術,它能提高電池的能量密度,并且可以做到不使用鈷。韓國電池制造商LG化學繼續深耕鋰離子市場,其最大的客戶之一是通用汽車及其雪佛蘭Bolt電動車,它直接與流行的特斯拉Model 3競爭。LG化學電池正在使用NMC,下一代NCM 811有望擴大其生產范圍。

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