一、特斯拉要用的“無鈷鋰電池“究竟是什麼?
特斯拉一聲吼,行業都得抖三抖。
作爲純電動車製造領域中的箇中翹楚,特斯拉的一舉一動,都迅速、深刻、徹底地影響着整個純電動車行業。
一篇關於“特斯拉和寧德時代就無鈷鋰電池方面進行合作”的報道,則是直接把中國產Model?3和“無鈷鋰電池”推上了風口浪尖。
無鈷鋰電池是什麼?特斯拉爲什麼選用無鈷鋰電池?無鈷鋰電池將給特斯拉帶來哪些好處和麻煩?
今天咱們就來暢談一下這個話題。
無鈷鋰電池是什麼?
當然是磷酸鐵鋰電池嘍。
從這個名字上你應該能看出來,這種電池內部不含鈷元素,所以被某些摳字眼的媒體寫成了“無鈷鋰電池”,又稱“鐵電池”。
“鐵電池”,是不是感覺有點面熟?
早期的比亞迪就是靠鐵電池發的家,江淮、吉利、奇瑞,無一不在自家早期推出的純電動車上裝備這種電池。
老熟人了,沒什麼新鮮的。
早期的騰勢300,用的就是LFP電芯
簡寫爲LFP的磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池一樣,同屬二次電池中的鋰離子電池陣營。它們之所以名字不同,主要差別在於電池內部的正極材料。
LFP的正極材料爲磷酸鐵鋰,都是些儲量豐富、易於開採的元素;而三元鋰電池,無論是NCM的鎳鈷錳,還是NCA的鎳鈷鋁,都要用到鎳這種稀有元素,價格自然比LFP貴出不少。
爲什麼特斯拉選用LFP磷酸鐵鋰電池?
很明顯,就是想省倆錢兒唄。
磷酸鐵鋰電池不需要用到鈷等重金屬稀有元素,造價低;另外憑特斯拉的議價能力,拿貨價說不定能低得超乎現象。?
以2019年的行情來看,磷酸鐵鋰電池的成本價約爲650元/度電,遠遠低於三元鋰電池的850-950元/度電。
光這一項,成本就能下降近30%。
注意,咱們說的是電池廠的製造成本,並非特斯拉買回來裝在車上的裝車價。
就算特斯拉拿到了更價格更低的電池而咬死不降價,你也說不出什麼來。商業嘛,允許逐利。
其次,磷酸鐵鋰電池還有一箇很重要的優勢——產量大,可以滿足特斯拉上海工廠周產3000臺的能力。
怎麼說磷酸鐵鋰電池也是國家指定的新能源大巴車唯一可用電池,安全性能好,產能也足夠充足。
磷酸鐵鋰電池給特斯拉帶來哪些麻煩呢??
咱不能光看賊喫肉,不看賊捱揍,磷酸鐵鋰電池被廣大車企棄用,是有原因的——質量能量密度(Wh/kg)太低了,放電電壓也有點兒低。
這兩個缺點主要導致兩個問題——續航短和輸出功率的能力偏弱,不適合帶大功率電機。
續航短很好理解。
舉個例子,同樣100kg重的電池組,三元鋰電池大約能儲存18度電,而磷酸鐵鋰電池大約能儲存13、4度電。
爲了解決這一問題,特斯拉很大概率要用到CATL的CTP技術,也就是cell?to?pack,電芯-模組技術。
一般電動車上搭載的電池包,是由電芯cell封裝成module模組,再由模組封裝成電池包pack,是典型的“電芯-模組-電池包”三級封裝結構,就像上圖leaf的軟包電池一樣。
而CTP,cell?to?pack,即電芯直接封裝成電池包,省去了中間的模組環節。
因爲省去了模組環節,電池包的零部件大大減少,重量降低,空間利用率提高,直接拉高了質量能量密度和體積能量密度。
而且CTP還省去了不少人力、物料成本,更有利於降本增效。?
你看,說回來倒回去,技術都是在爲成本和利潤這對冤家吶喊助威。
但取消模組也會帶來更大的極大風險。
少了模組,意味着模組間的均壓將細化爲電芯級,對電芯的一致性提出了更高的要求。
這些隔板不只是起到支撐固定作用,還爲隔熱阻燃做出了貢獻
其次,少了模組,熱失控也就失去了模組級的防護,畢竟少了很多隔板和側板,BMS的溫控策略和電池組溫度採樣邏輯都需要重新設計安排。?
好在磷酸鐵鋰電池安全性比三元鋰電磁高出不少,算是彌補一下了。
最後一箇風險和大家關係比較大,維修成本,也就是換電池的錢。有模組的情況下,某個電芯壞了換模組就對於的模組就可以了,而CTP中的某一箇電芯壞了,可能涉及到換整個電池包,維修成本和難度都提高不少。
編輯總結:
有人說特斯拉爲國產Model?3標準續航版車型換裝LFP磷酸鐵鋰電池這波操作是爲了割韭菜,我個人覺得這事兒還沒到下結論的時候。
未來的一切都有不確定性,誰能猜到特斯拉的這波操作是“等等黨”的勝利還是“早買早享受黨”的福音呢?
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
二、LiMn2O4、鋰釩氧化物和磷酸鐵鋰哪個做鋰離子電池正極最好,在手機市場和動力市場如何,各有什麼優缺點
磷酸鐵鋰的優點在於循環壽命好和價格低,缺點在於能量密度低
LiMn2O4的優點在於價格低,缺點在於不成熟
鋰釩氧化物不清楚是什麼
目前手機市場都集中在鈷酸鋰和三元材料上了,動力方面特斯拉爲代表的都是鈷酸鋰,國內比亞迪爲代表的都是磷酸鐵鋰。
三、特斯拉電池能使用多久
特斯拉的18650電池很可能命不長久。國外正在研究的電池有鋰硫電池、鋰空氣電池,適用於換電的有鋅空氣電池、鋁空氣電池,鋰硫電池的能量密度可達2600Wh/kg,鋰空氣電池的能量密度可達3500Wh/kg,鋁空氣電池的理論能量密度爲8100Wh/Kg。特斯拉推出的快速換電方法和裝置,很可能是預先佈局,爲未來的技術壟斷作準備。目前特斯拉電池的容量是83Kw/h,密度200wh/Kg,續駛距離480公里;即使密度提高5倍達1000wh/Kg,換電就成了自然而然的選擇。不知國內精英是否也在做這方面的工作,令人心憂。