“特斯拉正在成为新的苹果。”这是4⽉1⽇特斯拉发布会之后海内外媒体的⼀致声⾳。
此次发布的Model 3,其价格和性能都堪称诱⼈:起步价仅为3.5万美元,0到60英⾥(约96.6公⾥)加速仅需6秒,续航⾥程达到215英⾥(约346公⾥),⽀持使⽤超级充电桩,具备与Model S以及Model X相同的充电效率。
5万元左右买什么车好尽管要等到2017年才能交付,但依然挡不住狂热的粉丝排起长队预约,短短36个⼩时,特斯拉就收到25.3万辆的订单,订单总⾦额达106亿美元。华尔街见闻发⽂称,特斯拉的Model 3可能成为汽车业的iPhone时刻。
雷诺进口车Model 3的意义还不⽌于此,对于锂电界⽽⾔,其更⼤的突破还在于其采⽤的动⼒电池新材料。据美国Sanford C. Bernstein分析师Mark Newman在研报中介绍,Model 3的电池技术采⽤了硅碳负极,能量密度将达到300wh/kg。“特斯拉采⽤的松下18650电池此次在传统⽯墨负极材料中加⼊了10%的硅,其能量密度⾄少在550mAh/g以上,否则电池最终的能量密度⽆法达到300wh/kg。”湖州创亚总经理胡博向⾼⼯锂电⽹表⽰。
取消一般公务用车⽯墨的理论能量密度是372 mAh/g,⽽硅负极的理论能量密度超其10倍,⾼达4200mAh/g,通过在⽯墨
材料加⼊硅来提升电池能量密度已是业界公认的⽅向之⼀,⽇韩等⼤电芯⼚商都在做硅碳负极电池的商业化,包括⽐亚迪、⼒神、⽐克、万向等国内电池⼚商也在跟踪,但是⾄⽬前为⽌还没有看到量产的产品。
这其中最主要的原因就是硅负极材料存在膨胀的问题,在充电过程中,硅的膨胀和收缩很剧烈,会导致破裂,继⽽迅速丧失充电容量,最终会导致电池报废,从⽽影响其循环性能,据了解,不少采⽤硅碳材料做负极测试的电池循环只能达到70~100次。
新马自达5胡博告诉⾼⼯锂电⽹,⽬前业内硅碳负极的应⽤主要是两种⽅式,⼀种是采⽤纳⽶硅和现有的⽯墨材料进⾏复合使⽤,另外⼀种采⽤氧化亚硅与⽯墨材料进⾏复合。他推测,特斯拉电池此次应该是采⽤的后⼀种路线,因为氧化亚硅的膨胀控制上会好⼀些。
“硅碳负极的重点不是能把容量做多⾼,⽽是控制硅的膨胀,从⽽延长电池的循环寿命。”兴能新材总经理范未峰认为,这是特斯拉硅碳负极电池产业化的核⼼技术。他判断,特斯拉的硅碳负极循环性能可能已经超过500次甚⾄更多。
毫⽆疑问的是,从产业化的⾓度特斯拉的电池已经迈出了重要⼀步,⽽这也将会直接带动加速国内锂电⾏业在硅碳应⽤上的探索和突破。
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“国内要实现2020年动⼒电池能量密度达到300wh/kg的⽬标,采⽤传统的⽯墨根本不可能实现,因此,采⽤硅碳材料是必然的出路。”据了解,⼤部分的国内负极材料企业都在做硅碳材料的技术储备,主流的动⼒电池企业也都在推动硅碳负极动⼒电池的测试和产业化。
能量密度提升的同时,成本的降低就变得显⽽易见。Mark Newman称,Model 3的电池每千⽡时(即⼀度电)的成本仅为200美元(约合⼈民币1.3元/wh)。
胡博表⽰,能量密度提升意味着单位⽡时的成本会降低,动⼒电池占到整车成本的额40%以上,因此其成本的下降对于整车成本的降低会有明显的作⽤,⽽也这是Model 3价格可以实现平民化的关键因素。
此外,硅碳负极的应⽤对于电池的安全性也有⼀定的提升,相对与其它材料,硅的电位更⾼⼀些,因此减少过充过放析锂的可能性。
对于硅碳负极电池在国内的产业化进程,胡博的看法是,相对与特斯拉等国际车企,⽬前国内对于能量密度的需求普遍还在200wh/kg以下,⽆论是政策层⾯还是企业层⾯,更多的还是从安全⾓度出发,因此导致动⼒电池企业在能量密度的提升上还相对保守。
特斯拉汽车价格“动⼒电池能量密度在250wh/kg以下,采⽤传统⽯墨材料就完全可以满⾜需求,⽽要⼤于250wh/kg,就要考虑NCA、硅碳等材料的应⽤了。”
⾼⼯产研锂电研究所(GGII)分析认为,特斯拉Model 3不仅仅是新的苹果,还将会是⼀个搅局者,市场化加速的背景下,特斯拉这样的搅局者必然将倒逼国内车企和动⼒电池企业通过新材料新技术的应⽤在产品性能提升上和成本下降上加快
特斯拉这样的搅局者必然将倒逼国内车企和动⼒电池企业通过新材料新技术的应⽤在产品性能提升上和成本下降上加快突破。
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