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马斯克：特斯拉电池日将让人“疯狂”

时间:2020-09-19 16:10来源:腾讯科技 作者:综合报道
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       9月19日，距离备受期待的特斯拉“电池日”活动只剩四天时间了，该公司首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）再次通过社交媒体发文：“特斯拉电池日将让人疯狂！”
 
      这是这位有时显得有点儿古怪的首席执行官最喜欢使用的词汇，但电动汽车的崛起以及特斯拉随后对整个汽车业的颠覆表明，这次活动的确值得关注。当然，电动汽车由电池供电。因此，人们对特斯拉的“电池日”产生了令人难以置信的兴趣，该公司将于9月22日举办年度股东大会的同时公布特斯拉在电池技术方面的改进。
 
       正如马斯克所表示的那样，特斯拉的“电池日”将会透露出“许多令人兴奋的事情”。为了帮助读者全面了解马斯克所说的可能是特斯拉历史上最重要的一天，我们联系了电池专家丹·布隆达尔（Dan Blondal），他是加拿大Nano One公司的首席执行官，这家公司生产锂离子阳极材料。
 
       160万公里续航电池
 
       布隆达尔说：“高能量密度、160万公里续航的电池将加速客运和工业电动汽车的采用，加快我们向净零运输排放的未来过渡。”他认为，160万公里续航电池、内部制造以及特斯拉收购Maxwell和Hibar等公司的技术集成，这些都是“电池日”活动中预计披露的内容。布隆达尔还称：“我期待着特斯拉公布硅阳极的创新消息，阴极钴的减少，以及改善供应链环境可持续性的行动。”
 
       他认为，160按往年公里电池可以循环4000次才会严重退化，这消除了人们对电量耗尽的担忧。但他说，对于普通司机来说，160万公里续航电池的真正价值在于其潜在的耐用性，因为这可以带来积极充电、续航里程更长、更小的尺寸和更低的成本等实实在在的好处。布隆达尔说：“偶尔的公路旅行需要大电池，能量密度让它更有效率。在每年约24000公里的里程下，美国司机平均不需要4000次充电循环，50到100次即可满足需求。”
 
      但是，布隆达尔称：“4000次循环和160万公里的使用寿命对于公交车、出租车、车队车辆和可再生能源储存都很重要，因为每天电池电量耗尽和低拥有成本都是必要的。”
 
      他补充说：“续航里程较短的电动汽车也将受益于更耐用的电池。有趣的是，大众市场的入门级汽车也需要更长的循环寿命，因为它们的较小电池需要更频繁的充电。亚洲的低成本磷酸铁锂(LFP)电池已经满足了这一需求，如果耐用性和成本改善允许，镍钴锰三元(NMC)电池可能会被视为替代解决方案。如果我们能扫清这些障碍，将促使电动汽车的大规模采用和碳中性的到来。”
 
      单晶阴极
 
      布隆达尔称，能够实现充电电池长寿命循环使用的电池包括镍锰钴和磷酸铁锂。如前所述，被驱动的单晶阴极对此至关重要。布隆达尔说：“在NMC电池中，锂通过容易发生副反应和降解的大晶体簇循环进出阴极。保护性涂层可以涂在簇状晶体的表面，以减少不必要的反应，但随着晶簇的膨胀、收缩和分裂，反复充电会损坏涂层。可以形成不容易破裂的单晶阴极，并且通过添加涂层，它们还可以抵抗副反应。”
 
      布隆达尔解释说，这意味着长续航的“160万公里电池”是无人驾驶出租车等要求更高的用例的理想选择，也更适合超快充电。但他补充说：“制造这些涂覆的单晶仍然很复杂，成本也很高。”
 
      更高的能量密度
 
      布隆达尔认为，能量密度将是电池向前迈出的重要一步。正如马斯克在8月份暗示的那样，400Wh/kg的能量密度甚至可以实现电动飞行。布隆达尔说：“能量密度是最重要的，与快速充电和降低成本并驾齐驱。从根本上说，我们必须开发具有更大比例的活性储能材料(正极和负极)和降低比例的非活性材料(铜、铝和隔膜；包装和结构部件；热和电池管理系统)的电池。
 
      布隆达尔表示，比亚迪利用磷酸锂铁化学的Blade电池，可能是未来特斯拉电池的催化剂。他说：“在磷酸锂铁方面，电池层面已经有了重大的投资和创新，比亚迪的Blade电池就是其中之一。它利用了磷酸铁锂的稳定性，能够实现更密集的电池包装，从而显著增加续航里程。”
 
      硅阳极技术
 
      当特斯拉发布“电池日”页面时，媒体疯狂猜测该公司是否与一家名为Amprius的公司合作，后者在电池中使用硅纳米线阳极。这项技术的能量密度比典型的电动汽车电池高得多，但因为硅“在放电时会疯狂膨胀”，马斯克称其“循环充电寿命通常很差”。
 
      布隆达尔指出，如果这个问题能够解决，那么将有望在电池中使用更多的硅。他说：“据我所知，特斯拉和他们的许多同行一样，已经在阳极中使用了适量的硅，以提高能量密度。如果特斯拉能够解决硅的生命周期问题，或者收购一家致力于此的公司，那么我们可能会看到他们迅速转向阳极中硅含量更高的领域。”
 
      硅阳极创新可以有所帮助，阴极和电解质的耐久性增强也是如此。布隆达尔说：“像Blade电池这样的定制电池设计能够以更少的结构组件和更轻的热管理系统实现更密集的包装。固体电解质有可能实现超薄锂阳极，并降低热管理需求，但界面和制造的放大挑战将是巨大的。”
 
      他说，Nano One对这些挑战的贡献集中在阴极上，降低了成本，增强了耐久性，并采用了下一代材料，改善了与先进和固体电解质的界面。
 
      超级电容VS干电极技术
 
      人们始终在猜测，特斯拉收购Maxwell Technologies是因为其正在研发的超级电容器，还是干电极技术。布隆达尔认为：“超级电池可能会在未来的电池组中扮演一个温和的角色，但我认为是Maxwell的干电极技术支撑起了特斯拉的电池制造雄心。”
 
      他说：“阳极和阴极活性物质是混合到油墨中的粉末，作为涂层涂在薄的金属箔上，然后在烤箱中干燥并轧制成圆柱形电池。Maxwell和其他几家公司已经开发出了干粉添加剂，这种添加剂可以让粉末在不干燥的情况下被压在箔片上。这可能会改善电池制造的其中一个阶段，而且似乎与特斯拉制造自己电池的雄心一致。”
 
      未来电池开发
 
      虽然特斯拉在自主性和电池技术方面似乎远远领先于其他电动汽车制造商，但布隆达尔表示，随着其他汽车制造商和初创公司开发自己的技术，它未来可能会面临挑战。他说：“作为圆柱形电池的早期采用者，特斯拉选择了一种现成的外形因素，使其能够提早扩大规模并领先，但这最终也可能会限制其电池组的能量密度。”
 
      布隆达尔补充说：“正如我们现在从比亚迪的Blade电池开发中看到的那样，他们拥有改变游戏规则的电池设计和电池组，这是由磷酸铁锂的独特属性实现的，在能量密度和续航里程方面都有阶梯式的改进。特斯拉拥有巨大的研发和财务实力，但对他们来说，为了应对老牌和新兴电动汽车制造商的较新设计，转移电动汽车电池平台仍将是非常具有挑战性的。如果在电池日宣布这一话题，将有助于特斯拉降低这一竞争威胁的风险。”
 
      环境可持续性
 
      最后，对电动汽车兴起的一大担忧是采矿的影响，以及最终电池将如何重新利用或回收。布隆达尔认为，这将是电池日的另一个重要话题。他说：“我们最近看到的一个话题是马斯克请求矿商提供环境可持续的镍和其他电池金属来源。”
 
      但布隆达尔指出： “现实情况是，需求增加和大宗商品价格上涨将推动对可持续电池级金属的投资。但是，像Nano One这样的创新也可以通过将阴极废物流推回提炼厂，在那里它们可以被适当地回收利用，并通过与原材料精炼商整合来巩固供应链，消除浪费，提供具有成本效益和环境可持续的材料，从而满足这一需求。”
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 特斯拉 马斯克 特斯拉电池日
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