无钴,特斯拉电池技术的最关键一步特斯拉专题

2020-07-14

【智能汽车网】

编辑 / 黄亨衢

设想 / 赵昊然

泉源 / forbs,作者James Morris

为何并非所有人都开电动汽车?个中一个主要缘由是价钱。假如将电动汽车与一样规格的内燃机车(ICE)比拟,会发明前者比后者最少要贵10000-15000英镑(约合人民币8.8万-13.2万元)。只管电动汽车在购置后运用时会廉价很多,但不可否认的是,高额的初始溢价对初期普遍采纳电动汽车是一个相称大的抑止要素。

虽然这些分外付出中有一部分是由于企业试图收回所触及新手艺的开发本钱,但绝大部分来自一个要素——可充电电池的奋发价钱。这就是为何特斯拉近来在电池范畴取得的一些希望是其迄今为止最主要的希望,而最主要的是它不再运用钴。

为了更好地明白这一点,我们来举个例子。在英国,特斯拉Model S Long Range起价为77980英镑(约合人民币69万元)。这款车的续航里程为379英里(约610公里,依据WLTP轮回测试规范),而Plus版本的续航里程为402英里(647公里)。

但为了到达这些高数字,Model S须要设置100千瓦时的锂离子电池。特斯拉没有公然申明Model S的价钱中有若干来自这些电池,但你能够经由过程购置二手特斯拉电池看看它的价钱来大抵相识,一个5.3千瓦时的电池组含税价钱为1440英镑(约合人民币1.3万元)。

如今的Model S须要19个这类电池组才到达100千瓦时的容量。假如你把单价乘起来,总共是27360英镑(约合人民币24万元)。换句话说,特斯拉Model S凌驾三分之一的价钱大概仅仅是电池的本钱。更一般的入门级电动汽车如今依然最少有40千瓦时(比方日产的基本款聆风),而且大多数都有50千瓦时或更多。

因而,大多数电动汽车仅电池一项就凌驾了10000英镑(人民币8.8万元),这就很好地诠释了为何它们云云高贵。彭博新动力财经(Bloomberg New Energy Finance)证明了这些盘算,预计2020年电池本钱将占电动汽车本钱的30%。比拟之下,一辆内燃机车只须要一个金属盒子来装燃料。

锂离子电池本钱所占电动汽车总本钱的比例

回到特斯拉近来的一些音讯。该公司在不运用钴的可充电电池手艺上下了很大的赌注。钴是锂离子电池云云高贵的主要缘由之一。它也充满了政治问题,由于采矿大概在冲突地区,如刚果,它的生产被认为是相称污染环境。但运用钴是由于它能供应电池所需的能量密度,使电池每次充电能延续数百英里。

几个月前,有音讯泄漏,特斯拉正在与宁德时期新动力公司(CATL)协作研发磷酸铁锂(LFP)电池,这多是真正的游戏规则转变者。LFP电池不运用钴,并且有推至低于每千瓦时100美圆(批发价)的奇异趋向,这个价钱被认为是电动车比内燃机车廉价的门坎。

据彭博新动力财经动力存储部门主管詹姆斯·弗里斯(James Frith)称,电池每千瓦时的价钱在2010年一度凌驾1000美圆(约合人民币7000元),2015年为381美圆(约合人民币2670元),如今约为147美圆(约合人民币1030元)。弗里斯预计LFP电池将在2023或2024年到达每千瓦时100美圆(约合人民币700元),到2030年仅为61美圆(约合人民币427元)。

锂离子电池每千瓦时价钱

特斯拉近来还取得了阴极手艺的专利,这大大进步了充电轮回次数。如今的锂离子电池手艺许可1000到1500次的充电,看起来好像不多,但你不大概像手机一样天天给汽车充电,而且智能治理将在差别的电池间分派充电周期。你只须要每周摆布为一辆电动汽车充一次电,这意味着1500次充电能够延续25年。

由杰夫·达恩(Jeff Dahn)指导的特斯拉电池团队取得了特斯拉新手艺的专利,这项手艺能够将充电周期进步到近4000次,假如一周充一次电,约莫75年——因而才有了所谓的百万英里电池。

近来,由杰夫·达恩指导的特斯拉团队申请了一些新的金属锂/阳极电池专利,这能够大幅进步能量密度,从而大幅下降本钱。假如这些手艺在贸易上可行的话,将会给电池的耐用性和价钱带来革命性的变化。

日产的一名前高等研究员正在开发另一种行将问世的手艺,叫做全聚合物电池,他宣称这类手艺能够将如今的价钱下降90%。

这些希望在将来也大概不会发作,但无钴磷酸铁锂电池如今已涌现了。在取得政府同意后,特斯拉将在个中国版Model 3中运用LFP作为电池。据预计,运用LFP电池可以使制作本钱下降15% - 20%。

考虑到电池在汽车本钱中所占的比例,电动汽车只比内燃机车贵10%,而不是30%,这很轻易在具有电动车一到两年的时间里从新取得更廉价的运转本钱。这也将使电动汽车比燃料电池手艺有更大的抢先上风,而氢动力则不大大概成为电动汽车的将来。

电动汽车不仅比内燃机车更环保、运转本钱更低,而且购置本钱也更低的时期正在敏捷到来,而不含钴的电池是朝着这个方向迈出的症结一步。这就是为何特斯拉转向低能耗汽车云云主要的缘由——这多是对化石燃料汽车的致命一击。

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