很抱歉,当前没有启用javascript,网站无法正常访问。请开启以便继续访问。特斯拉“电池日”前瞻:干电极技术助力突破“瓶颈” 规模化自产指日可待
特斯拉“电池日”前瞻:干电极技术助力突破“瓶颈” 规模化自产指日可待

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,受新冠疫情影响,万众瞩目的特斯拉“电池日”(Battery Day)此前一直被迫延期。日前,特斯拉终于宣布,2020年股东大会和“电池日”活动将于9月22日举行。这两项活动将在特斯拉加州工厂举行,并且会有线上直播。

此次特斯拉将带来怎样的惊喜?一言以蔽之,据Tesmanian网站报道,本次“电池日”将以提高能量密度和降低成本为核心,Maxwell干电极技术和Roadrunner项目将成为当天的两大亮点。

Maxwell干电极技术

大约在一年前,特斯拉收购了麦克斯韦技术(Maxwell Technologies),而其中一项重要的技术理由可以归结为“原纤维化(Fibrilization)”。这提供了一种制造锂离子电池的新方法,即干电池电极技术。

Maxwell的干电极工艺通过将混入活跃的负极或正极材料颗粒的PTFE(Teflon)原纤维化,形成负极或正极材料的自支撑膜(self supporting film)。而最关键的是,这项技术将使电池的负极和正极不使用溶剂。传统的锂电池制造需使用有粘合剂材料的溶剂,NMP(N甲基2吡咯烷酮,N-Methyl-2-pyrrolidone)是其中一种常见溶剂。溶剂有毒,必须小心回收,进行纯化和再利用。而且需要巨大、昂贵且复杂的电极涂覆机。

此外,在所有常见类型的锂离子电池中,都普遍存在“第一次循环容量损失”的问题。具体而言,当电池充满电解质且进行第一次充电时,正极材料的一些锂离子会被负极、电解质和锂离子之间的反应消耗掉。这种寄生反应形成SEI(Solid Electrolyte Interphase,固体电解质界面)。SEI是电池的重要组成部分,因为它可以防止电解质与负极中的碳反应。但问题在于,一旦进行第一次充电,在放电过程中从负极返回正极的锂离子就会损失一些,结果就会导致“第一次循环容量损失”。

解决方法似乎很简单,只需添加额外的锂来弥补用于形成SEI的缺口部分。但值得注意的是,这里添加的锂必须是锂金属,或者将锂添加到负极的石墨中。但在有溶剂的情况下,锂金属和与混有锂金属的碳不能很好地彼此融合,通常都伴随着烟雾、火苗和噪音等强烈反应。因此,该问题一直没有得到很好的解决。然而,由于Maxwell提供的是一种干电极制造工艺,可以添加额外的锂,这个问题就可以迎刃而解了。

综上所示,Maxwell干电极技术不仅可以提高电池的性能,还可以大大降低特斯拉的电池制造成本。这一点尤为重要,因为成本是制约特斯拉增长的最大因素之一。此外,由于可以额外添加锂,减少“第一次循环容量损失”,电池容量与能量密度也将相应得到提高。

此前就有报道称,特斯拉将在“电池日”活动上公布其“百万英里”电池的细节。据悉,“百万英里”电池采用新一代“单晶”NMC 532阴极和一种新的先进电解质,可以使电动汽车持续行驶100万英里(约合161万公里)。传言特斯拉打算将该电池率先用于2021年早些时候量产的Model 3中国版上,随后登陆北美等市场。

Roadrunner项目

在收购Maxwell六个月后,就有报道称,特斯拉正秘密推进自造电动项目“Roadrunner”,计划采用“用机器来制造机器”策略,从而大规模生产能量密度更高、价格更便宜的电池。今年6月,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)证实了这一传言,并称“电池日”将包括参观电池生产系统。

image

特斯拉自造电池将使大批量电池生产相对便宜,而电动汽车获得高额利润成为可能。特斯拉与松下的合作已经导致了行业领先的电池成本,但这家汽车制造商希望通过制造自己的电池来进一步降低成本。

特斯拉的目标是,将每千瓦时锂电池的成本降低到100美元以下,使电动汽车的售价在没有任何补贴的情况下,将与汽油车辆的售价达到同一个水平线上。据悉,特斯拉已经在Roadrunner secret项目下测试了原型电池,这将于首先应用于汽车,最终用于固定的储能产品。

此外,去年10月,特斯拉还悄悄收购了加拿大电池制造设备和工程技术公司Hibar(海霸),此举也意味着特斯拉将正式开始自主生产电池。

最后,据专业的电动汽车行业网站Electrek报道,特斯拉正在进行一项名为“Palladium”的改款计划,内容还涉及建立新产线、以及Model S、Model X的外型变更。

不仅如此,Electrek还指出此次改款计划也会换上新版电池模组及电动马达,预料除了提升续航表现外,还会衍生出其他高性能版本车型,最快可在“电池日”活动中看出端倪。

1.51W+特别声明:文章内容仅供参考,不构成投资建议。投资者据此操作风险自担。