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電池知识

24M的半固态锂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?

来源:未知    2019-03-27 14:52    點擊量:

電池制造商24M日前为其半固态锂離子電池項目籌得了一筆资金,这對特斯拉和其他電动汽車制造商的能量存儲和電动汽車項目構成威脅。

 

24M由麻省理工学院(MIT)科学家和前A123聯合創始人組成,D輪獲得近2200萬美元的资金,将于明年建立電池組生産工廠,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,距麻省理工学院僅幾個街區。24M得到了兩家日本公司的资金支持,这一支持来自陶瓷和電子巨頭京瓷集團(Kyocera Group)和以紡織品和貿易业務为主业的伊藤忠商事(ITOCHU Corporation)。

 

 

特斯拉電动汽車采用的電池技術可将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。半固态電池可以立即将陽極和陰極配對在一個電池組中。

 

24M電池技術将通過減少電动汽車電池生産中通常采用的許多步驟来加速制造過程。锂離子電池生産通常经曆多步驟過程,其涉及混合、塗覆、幹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为溶劑将該成分沉積在電池的兩側,從而減少了生産所需的時間和成本。

 

24M的電池還減少了對非活性材料(如銅、鋁和塑料)的需求,这将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,这意味着幫助24M将進入一個有利可圖的細分市場,瞄準的就是像特斯拉这樣的電动汽車。目前的24M半固态電池能量密度在280-300Wh/kg之間,相較于目前市場上絕大多數250Wh/kg的动力電池而言具有相當大的优勢,對于願意为高端電动汽車車型支付的購車者而言再好不過了。

 

另外,24M表示已经在實验室證明其350 Wh/kg的電池是可行的。24M工程設計團隊正在建設能夠达到接近500 Wh/kg能量密度的锂離子電池,这是目前市場上最好的动力電池能量密度的兩倍。半固态電池技術的目标市場是電动汽車,可以保證更長的電动汽車行駛里程、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,这将有助于客户更好地利用風能和太陽能,这使他們能夠與特斯拉、戴姆勒、寶馬、雷諾、日産和其他汽車制造商展開競争。这些汽車制造商和其他電池技術公司正積極推动能夠提高能量密度的電池項目,可能包括替代電極化学和固體電解質。

 

固态電池相較于豐田、大衆、菲斯克、現代、寶馬等下一代锂離子電池具有明顯的优勢。大衆正在與供應商QuantumScape合作生産電动汽車電池并投入1億美元来推动項目,将目前300公里(約186.4英里)的續航里程提高到750公里(約466英里)。

 

大衆認为其電池能量密度将在2018年至2025年間增加近四分之一,这是因为鎳含量較高,最終會出現高壓電解質。投资新電池技術對于这家德國汽車制造商豐富的電动汽車系列来說至關重要,可以讓汽車購買者有更多的選擇,可以根據客户的资金能力而進行差異化銷售。

 

影響電动汽車電池未来的另一個市場趨勢是減少電池中钴的含量,这就得提到全球最大钴供應國剛果民主共和國,而剛果民主共和國多年来一直面臨着停止使用童工開采钴的壓力。由于剛國政局不穩,钴開采面臨較大的不确定性。特斯拉一直致力于減少钴的使用量,稱其電池含钴量不到3%,这一比例低于亞洲領先的電池制造商的電池含钴量。

 

戴姆勒一直在努力通過在電池組中添加更多的鎳来擺脫价格昂貴的钴。戴姆勒和競争對手一直在研究電池中鎳钴和錳混合物的新比例,該公司認为NMC(锂鎳錳钴氧化物)是非常有競争力的産品。另外,松下及其客户特斯拉正在使用NCA(锂鎳钴鋁氧化物),而日産和LG化学正在使用LMO(锂錳氧化物)。

 

中國電池制造商正在嘗試一種新的名为LFP(磷酸鐵锂)动力電池技術,它能提高電池的能量密度,并且可以做到不使用钴。韓國電池制造商LG化学繼續深耕锂離子市場,其最大的客户之一是通用汽車及其雪佛蘭Bolt電动車,它直接與流行的特斯拉Model 3競争。LG化学電池正在使用NMC,下一代NCM 811有望擴大其生産範圍。

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