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谁能在电池上取得大突破,我们会爱死他的

2018-8-21 21:11| 发布者: admin| 查看: 907| 评论: 0|原作者: 中国储能网新闻中心|来自: 雷锋网

摘要: 中国储能网讯:众所周知,Elon Musk 是个旧秩序破坏者,他的火箭不但能超越星辰,还能回收再利用,大幅降低了人类探索太空的成本。此外,他还证明了电动车能大规模量产和销售。不过,2017 年夏天的财报会议上,Musk ...

中国储能网讯:众所周知,Elon Musk 是个旧秩序破坏者,他的火箭不但能超越星辰,还能回收再利用,大幅降低了人类探索太空的成本。此外,他还证明了电动车能大规模量产和销售。不过,2017 年夏天的财报会议上,Musk 也不得不承认特斯拉在电池上遇到了问题。

“谁能在电池上取得大突破?我们会爱死他的。”Musk 在财报会议上感叹。

Musk 发出这句略带嘲讽的感叹也是因为分析师的一个问题,那时一条新闻称丰田在电池领域取得重大突破,它的固态电池黑科技已经进入“生产工程”阶段。

“这不就是电池突破的日常吗?”Musk 讽刺意味十足,哪家公司能搞出固态电池的话,可以发给特斯拉样品或者找第三方独立实验室证明。“要不然就闭嘴吧。”

不过,钢铁侠否定固态电池并不意味着这项技术就死路一条,另一家快被人遗忘的电动车新创公司就宣称自己离取得突破不远了。这家公司就是 Fisker。

Fisker 即将量产的电动超跑“Emotion”用的是 LG 的锂离子电池。不过,它还留了一手,Fisker 自行研发的固态电池几个月后就能完成最终设计,并可能大规模量产,未来成熟后将成为 Emotion 的标配。

纵观整个电动车行业,大家都还在守着“湿的”锂离子电池,说的形象点就是超大号手机电池。由于锂离子电池的发展遭遇瓶颈,因此汽车行业的先驱们将目光投向了固态电池这一概念,它省掉了液态电解质传输能量的步骤,转而采用固态“干性”导电材料制作。

与传统锂离子电池相比,固态电池不容易起火。在锂离子电池中,液态电解质的运动会产生热量,在某些情况下会出现失控效应进而引发火灾。固态电池就不一样,它汲取能量速度更快也更安全。这就意味着车辆能拥有更快的充电速度,而在这方面电动车一直被人所诟病。此外,少了液态电解质运动产生的巨大热量,厂商在温控方面就不用留出巨大空间,而这部分空间可以用来增加车辆续航,让用户不再被续航焦虑困扰。

说实话,眼下固态电池现在还没走出实验室,量产就更别说了。去年秋天,丰田也曾试图量产固态电池,但遇到了不少麻烦。后来,丰田也不得不拉上其他日本车厂和松下一同攻关,以求解决技术瓶颈。

最近,他们不得不承认,固态电池恐怕 2030 年才能大规模进入市场。作为特斯拉的主要供应商之一,松下在 2025 年之前都会专注于锂离子电池的研发和生产。德国汽车巨头大众也对固态电池有极大兴趣,不过它也不敢将身家压在这里,而是直接投资了一家研发固态电池的公司,以求能有个意外回报。

其实现有电池技术还有不少进步空间,就拿特斯拉电动车来说,高端型号性能和续航都是世界第一流,不过缺点依然很明显。比如,你永远不可能在 1 小时内充满电,即使是在特斯拉的超级充电站。此外,当你出门开了 150 英里之后,就会产生严重的续航焦虑,怕剩余的电回不了家。

除此之外,据雷锋网了解,锂电池还有衰减问题,这就意味着驾驶几年之后电动车就达不到曾经的续航能力,而且别忘了,冬天气候寒冷时电动车续航也会大打折扣。火灾问题也不能忽视,即使是技术领先的特斯拉也已经发生多次车辆起火事故。

这也是固态电池成为业界新宠的原因,从理论上来说这项技术几乎能解决现有电动车的所有软肋。

在这里我们得插播一下老 Fisker 的历史,2011 年时导致它破产的就是电池问题,事实上它是被供应商杀死的,因为后者提供了质量出问题的电池。这也不难解释为何新 Fisker 选择自行开发固态电池了。

这家公司坚信自己会成为第一个量产固态电池的公司,因为它的设计方法和制造方案都是业内首创。

要理解 Fisker 为何能有如此爆棚的自信,你就得对固态电池进行深入了解。眼下,许多看似更有前途的固态电池都采用了薄膜技术。是不是想到了太阳能电池板?

对,两者的制造方法一模一样。与传统锂电池相比,固态电池体积更小柔韧性也更好,它在能量密度上也有优势。不过,在能量输出上它却遇到了瓶颈,而且这项技术的研发相当昂贵,没人敢打包票它就一定能满足量产车型的需求。

Fisker 的解决方案稍有不同,简单来说它就像是将这些超薄的固态电池以三维层状的方式进行堆叠,这样的 3D 结构让电池表面积大了 27 倍。

这就意味着,Fisker 的固态电池在能量密度上比单个的固态电池条带要高得多,与传统锂电池相比则更是可以轻松碾压(能量密度是锂电池两倍多)。此外,Fisker 称自家固态电池至少能经受 1000 次充电循环,而特斯拉只有它的一半。

Fisker 还指出,公司已经找到了拉低固态电池成本的方案,这一切都要归功于制造上的突破。“我们已经解决了精确、重复且快速生产 3D 固态电池的方法。”Fisker 说。“传统锂电池在制造时要经过 18 个步骤,从下料到电池发货要耗费 50 到 60 天,这个周期太过漫长。”Fisker 表示其固态电池整个生产制造周期还不到十天。

虽然放出了让人流口水的性能细节,但 Fisker 不愿透露自家公司如何以这么快的速度制造固态电池,至于电池会用到什么材料,现在也是个秘密(电池制造时用到的电解液也对电池的耐久性和制造难度有巨大影响)。

当然,Fisker 也表示,到时他会用真正的突破证明自己的选择。事实上,它已经开始与一些精心挑选的厂商讨论这项技术了。至于未来固态电池的代工商,Fisker 也已经在积极接触。

手握珠玉,自然会有人找上门来,毕竟整个汽车行业电动化的过程中大家都将续航和成本当成竞争利器。在固态电池取得真正的突破之前,各家厂商还是会通过“走量”来压低锂电池的成本。

据雷锋网了解,在松下的帮助下,特斯拉已经能在内华达的超级工厂自行量产锂电池电芯和电池组了,过去几年里它们更是下大力气优化了整个生产过程(特斯拉已经是世界上最大的锂电池电芯买家,它们已经在纽约建造第二个超级工厂了,未来在中国和欧洲也会兴建新的超级工厂)。

反观大众,则有些举棋不定,它不敢将未来全部赌在固态电池上。眼下,大众已经制定了耗资甚重的“砸钱”计划,未来要给亚洲的领军电池制造商投资 480 亿美元,以进一步挖掘现有电池技术的潜力,同时为未来的电动车大军“储备弹药”。其他德国巨头也非常依赖亚洲的电池制造商(如三星、LG 和中国的宁德时代),因为只有它们能满足这些巨头的胃口。最近,彭博新能源经济的研究显示,到 2021 年,全球锂电池产能将达到现在的 4 倍。

这些努力将进一步拉低锂电池成本,不过在技术上恐怕研究人员也很难再压榨出什么潜力了。在今年夏天的特斯拉股东大会上,Musk 就承认,同样大小的电池组,特斯拉最多能再提升 30% 的性能。

如果真如 Fisker 所言,固态电池大业将成,那么这家重获新生的公司肯定能火一把。不过,Fisker 得先证明自己所言非虚。当然,大家也不用过度担心,毕竟 Fisker 电池部门主管是 Sakti3 的创始人,这家电池公司过去十年来都在潜心研究固态电池。

业内专家相信,固态电池飞入寻常百姓家还得很多年。不过 Fisker 的目标就是打破这个宿命并借助新技术给其它厂商迎头痛击。当然,Fisker 也想通过这项技术证明自己,毕竟上次破产对他造成了不小的打击。

“肯定会有人说,我们凭什么要相信他?但现在我们根本不在乎这些质疑,Fisker 也不需要说服大家,我们的首要目标就是赶紧转入量产阶段。”Fisker 说。

即使 Fisker 大胆的固体电池梦真的做成了,恐怕特斯拉也不会主动贴过来,毕竟两家公司此前有过不愉快。2008 年时,特斯拉就将 Henrik Fisker 告上法庭,称其窃取了公司商业机密,创立 Fisker 用到的关键信息都来自 Model S(这场官司特斯拉败诉)。

此外,虽然财报会议上 Musk 的话像在求救,但特斯拉这样的公司可不会干等着看他人革电动车行业的命。

“要说比特斯拉电池技术还牛的公司,我真的没听说过。”特斯拉 CTO Straubel 自信的说道。“这话可不是吹牛,我们几乎和每家电池新创公司、实验室和大型制造商都有过接触,也询问过报价,电芯测试就更别说了。所以,如果有什么新技术我们肯定不会错过。当然,我们也希望见到新的技术突破,但现在依然没什么好消息。”

在看待电池技术新突破的问题上,Musk 的回应则更为强硬,去年的财报会议上他就直接说出了自己的怀疑,“现在所有的工作都停留在 PPT 上,我也能做个 PPT 讲讲瞬间转移的技术,但这并不意味着大家很快就能用上。”

关键字:固态电池


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