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电池知识

24M的半固态锂离子电池到底牛在哪里?与特斯拉的电池技术比哪一个更好?

来源:未知    2019-03-27 14:52    点击量:

电池制造商24M日前为其半固态锂离子电池项目筹得了一笔资金,这对特斯拉和其他电动汽车制造商的能量存储和电动汽车项目构成威胁。

 

24M由麻省理工学院(MIT)科学家和前A123联合创始人组成,D轮获得近2200万美元的资金,将于明年建立电池组生产工厂,并在2020年提供电池供应。与特斯拉的电池技术相比,24M研发的电池具有更高的能量密度和存储容量。

 

24M总部位于马萨诸塞州剑桥市,距麻省理工学院仅几个街区。24M得到了两家日本公司的资金支持,这一支持来自陶瓷和电子巨头京瓷集团(Kyocera Group)和以纺织品和贸易业务为主业的伊藤忠商事(ITOCHU Corporation)。

 

 

特斯拉电动汽车采用的电池技术可将电极电流输入和输出电池组。24M电池技术的不同之处在于它使用的材料比特斯拉和其他汽车制造商提供的材料厚四到五倍。半固态电池可以立即将阳极和阴极配对在一个电池组中。

 

24M电池技术将通过减少电动汽车电池生产中通常采用的许多步骤来加速制造过程。锂离子电池生产通常经历多步骤过程,其涉及混合、涂覆、干燥和回收最终用电解质填充电池的溶剂。24M的电池使用电解质作为溶剂将该成分沉积在电池的两侧,从而减少了生产所需的时间和成本。

 

24M的电池还减少了对非活性材料(如铜、铝和塑料)的需求,这将降低电池的成本和充电所需的能量。该公司的电池技术还有助于保证更多的电极能够储存能量,这意味着帮助24M将进入一个有利可图的细分市场,瞄准的就是像特斯拉这样的电动汽车。目前的24M半固态电池能量密度在280-300Wh/kg之间,相较于目前市场上绝大多数250Wh/kg的动力电池而言具有相当大的优势,对于愿意为高端电动汽车车型支付的购车者而言再好不过了。

 

另外,24M表示已经在实验室证明其350 Wh/kg的电池是可行的。24M工程设计团队正在建设能够达到接近500 Wh/kg能量密度的锂离子电池,这是目前市场上最好的动力电池能量密度的两倍。半固态电池技术的目标市场是电动汽车,可以保证更长的电动汽车行驶里程、更低的电池成本和更快的制造时间。24M还瞄准电网储能市场,这将有助于客户更好地利用风能和太阳能,这使他们能够与特斯拉、戴姆勒、宝马、雷诺、日产和其他汽车制造商展开竞争。这些汽车制造商和其他电池技术公司正积极推动能够提高能量密度的电池项目,可能包括替代电极化学和固体电解质。

 

固态电池相较于丰田、大众、菲斯克、现代、宝马等下一代锂离子电池具有明显的优势。大众正在与供应商QuantumScape合作生产电动汽车电池并投入1亿美元来推动项目,将目前300公里(约186.4英里)的续航里程提高到750公里(约466英里)。

 

大众认为其电池能量密度将在2018年至2025年间增加近四分之一,这是因为镍含量较高,最终会出现高压电解质。投资新电池技术对于这家德国汽车制造商丰富的电动汽车系列来说至关重要,可以让汽车购买者有更多的选择,可以根据客户的资金能力而进行差异化销售。

 

影响电动汽车电池未来的另一个市场趋势是减少电池中钴的含量,这就得提到全球最大钴供应国刚果民主共和国,而刚果民主共和国多年来一直面临着停止使用童工开采钴的压力。由于刚国政局不稳,钴开采面临较大的不确定性。特斯拉一直致力于减少钴的使用量,称其电池含钴量不到3%,这一比例低于亚洲领先的电池制造商的电池含钴量。

 

戴姆勒一直在努力通过在电池组中添加更多的镍来摆脱价格昂贵的钴。戴姆勒和竞争对手一直在研究电池中镍钴和锰混合物的新比例,该公司认为NMC(锂镍锰钴氧化物)是非常有竞争力的产品。另外,松下及其客户特斯拉正在使用NCA(锂镍钴铝氧化物),而日产和LG化学正在使用LMO(锂锰氧化物)。

 

中国电池制造商正在尝试一种新的名为LFP(磷酸铁锂)动力电池技术,它能提高电池的能量密度,并且可以做到不使用钴。韩国电池制造商LG化学继续深耕锂离子市场,其最大的客户之一是通用汽车及其雪佛兰Bolt电动车,它直接与流行的特斯拉Model 3竞争。LG化学电池正在使用NMC,下一代NCM 811有望扩大其生产范围。

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