汽车商业评论|蜂巢杨红新:叠片无钴电池明年6月装车( 四 )


回到刚开始说到的话题 , 客户需要的是长寿命的电池 , 客户需要的是功率性特别好的电池 。 就是所有不合理的要求、合理的要求 , 他都要你满足 。
那么卷绕工艺 , 在经历这么多年的发展之后 , 遇到了很大的瓶颈 , 叠片工艺先天上有很大的优势 。 比如能量密度的提升 , 比如稳定性 , 比如说极耳数量多一倍 , 工艺性更好 , 所以叠片工艺是非常有前途的 。
尤其是当我们把电池的尺寸越做越大的时候 , 我们知道最早VDA , 后来是590模组电芯 , 220的 。 现在比亚迪出的刀片是更长的 , 574这个尺寸 , 它和590标准模组可以兼容 , 这个电芯既可以用无模组在电池包里布置 , 又可以把它装到590模组里 , 兼容性非常好 。
但是电芯做得越长 , 其实能量密度越高 , 成本越低 , 因为叠片 , 每叠一个小的片进去 , 和每叠一个大的片进去 , 叠的活性物质的量是不一样的 , 所以越大 , 生产能量的效率就越高 。
同时 , 越薄的电芯 , 散热性更好 , 做针刺的话 , 容易通过 。 那么叠片是最适合电池的工艺的 。
【汽车商业评论|蜂巢杨红新:叠片无钴电池明年6月装车】当然还有极耳数量增加了一倍 , 它的内阻可以降低10% , 功率也可以得到提升 。 还有能量密度 , 空隙都可以填满 , 还有界面是非常良好的 , 卷绕不会出现左边的S变形 , 包括边缘位置的断裂产生的纹路 , 所以从安全性能上来讲 , 叠片也是非常好的 。
另外就是膨胀 , 它的初始膨胀率和中器后期膨胀率是低于卷绕工艺的 , 所以对模组的压力也会更小 , 也会提高安全性 。
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无钴电芯将在明年推向市场
叠片和无钴 , 一个是工艺制造角度 , 一个是材料成本和安全性角度 , 是基础性的未来趋势 , 可以满足对成本 , 对效率、对功率、对寿命各方面的要求 。
钴这种材料确实是非常非常重要的 , 每年都有人会起诉苹果公司 , 会起诉特斯拉 , 说他们使用的钴来源不干净 , 这也成为整个行业非常痛的和不可回避的问题 。
钴的储量这么小 , 只有710万吨 , 而且还特别集中 , 只有几家公司可以制造生产 , 特别容易被操控 。 电动车单车用量又非常大 , ModelS已经用了9系高镍电池了 , 但是单车用量还要消耗掉13.68公斤的钴 , 所以钴这个问题不消除 , 肯定是不符合未来电动汽车发展的趋势 。
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大家都知道要去掉钴 , 或者把钴减少 , 但是技术的挑战确实是非常多的 。 其实无钴高能量密度的电池理论 , 在20年前日本的学者就提出来过 , 但是这么多年来 , 要不就是大家投入精力少 , 要么就是技术没有做得很好 , 现在还没有解决锂镍混排的问题 。 如果8%-10%锂镍混排不能解决的话 , 产品稳定性、倍率性都是非常差的 。
解决方案有很多种 , 经过很长时间的摸索 , 包括我们也做了很多年的摸索 , 从增加镍的含量 , 到用一些技术来提高它的稳定性 。 总体来讲就是提高阳离子模式等 , 太专业的就不在这里讲了 。
从测试数据来看 , 我们的115Ah产品 , 就是刚刚生产的电池的锂镍混排可以控制在3.5%左右 , 是非常低的 。
那么循环到后期的电池 , 锂镍混排控制在小于5%以内 , 会很好地解决了前面提到的锂镍混排的问题 , 同时金属溶出这个问题 , 也是无钴电池必须要解决的 。
从右边的这个图上来看 , 跟811三元电池对比 , 我们的镍、锰的溶出率都小于811三元电池的材料 , 所以循环寿命和稳定性都是非常好的 。 我们已经成功下线了吨级中试的无钴材料 , 可以说已经量化了 。
从产品上来看 , 无钴材料、无钴电池一定要是高能量密度的才可以 , 如果能量密度过低就是磷酸铁锂 , 没有价值了 。 它的能量密度一定要接近811三元电池的水平 , 同时是安全的 , 比7系的三元电池更安全 , 循环寿命好 , 成本还要低 。


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