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电池企业能量密度“竞技赛”愈演愈烈

2017-06-14 09:27
冷血の爱
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众所周知,提升产品能量密度是动力电池企业赢得新能源汽车市场的一把“利剑”。为此,当前全球知名动力电池企业都在大力投入研发,通过改进正负极材料、隔膜、电解液等原材料体系及优化PACK结构等,希望尽可能快地提升电芯及电池系统能量密度。

事实上,凭借深厚的技术沉淀及强大的研发实力,一些全球知名动力电池企业在提升能量密度方面已取得了不错成绩,代表着动力电池技术发展的最高水平,同时推动着整个行业技术水平的进步。

2017年以来,媒体陆续公布了特斯拉、LG化学、三星SDI、宁德时代、国轩高科、天津力神、桑顿新能源等国内外知名动力电池企业在高能量密度电池技术方面的新进展、新成果、相关研究项目及未来规划。这让一场不见硝烟的动力电池能量密度“竞技赛”愈演愈烈。

特斯拉/LG化学/三星SDI

近日特斯拉获得了金属空气电池充电技术的新专利。据了解,特斯拉首次于2010年申请金属空气电池方面的专利;在2013年,当特斯拉开始获得该技术的部分专利时,特斯拉进行了充电技术的部分修正;在两周前,特斯拉最终获得了金属空气电池充电技术的专利。

锂离子电池一样,金属空气电池使用了金属材料作为正极,但使用环境中吸取的氧气作为负极。这样的话,电池的重量更轻,使得电池能够获得更大的能量密度。而放到电动汽车上,这意味着更远的续航里程。

值得注意的是,虽然特斯拉获得了金属空气电池的新专利,但这不意味着特斯拉可以马上将该技术应用于批量生产的车型之中。在金属空气电池真正应用于电动汽车之前,这种电池技术还急需解决几个问题,尤其是生命周期以及成本方面的问题。

不过,对于金属空气电池技术的未来,外界还没有达成一致。可能该技术会获得突破性进展,而专利将会发挥巨大裨益;但也有可能锂离子电池的能量密度也将大幅增加,进而淘汰金属空气电池。

1月底,我们宣布开发的“下一代”电池产品,能够为电动车提供600公里的续航里程,而且新电池拥有的“快速充电”能力,充电20分钟便可充满80%的电量。

除了宣布上述电池产品外,三星SDI公司还在北美地区2017国际汽车展(NAIAS)上确认,已经成功开发出改进后的21700圆柱形电池。这种外形像子弹壳的电池及其电池模块,在能量密度、功率输出和性能表现方面取得了很大进步。“这种电池将会在2021年时进入规模化生产阶段。”三星承诺道。

相比较而言,特斯拉公司的2170系列电池已经进入规模化生产阶段,预期能够让电动车续航里程和充电时间达到类似的参数,而三星似乎依然处于追赶阶段中。

LG化学的软包电芯应用于2016年上市的Chevrolet Bolt EV,成为通用在电气化时代具有决定性意义的产品。其承载60度电可达238英里的电池包技术令人赞叹。

Bolt电池包的额定电压350V,总电量为60kwh,总重量为435kg,285L,比能为138wh/kg;电池包的最大输出功率为150kw。Bolt的电池包总共有288个电芯组成,成组方式3P96S。电池包的质保为8年/10万公里,电池的衰减官方给出的范围为10~40%(8年)。不过,40%一般极少发生,GM的热管理做得很好。

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