特斯拉“电池日”亮点七大猜想

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猜想四:公布Maxwell的干电极技术进展及应用情况 

2018年,Maxwell的化学家和电池科学家在发表的一篇论文中描述了他们先进的涂层技术: “与传统的浆料浇铸湿法涂覆电极不同,Maxwell的DBE具有显着的高负载能力,并能生产出厚的电极,可用于高能量密度的电池,而不会影响物理性能和电化学性能。Maxwell的DBE的放电速率能力比湿式涂层电极好。Maxwell通过生产坚固的卷状自支撑干式涂膜电极膜(具有出色的长期电化学循环性能),展示了可扩展性,并制造了大于10Ah容量的大型软包电池原型。”

Maxwell产品

Maxwell声称,干电极相比湿电极可以将成本降低20%。同时在干燥设备投入,厂房占地面积上,也会获得收益。 

在寿命方面,Maxwell声称其电池技术在将近1500次循环后可保持近90%的容量保持力。 

按照特斯拉电池组使用情况来看,大约每周充电一次即可(根据使用情况而定),这意味着可以正常使用将近30年,之后容量下降到其原始容量的90%左右。 

此外,Maxwell还声称,其电极在当前的演示电池中能实现超过300 Wh / kg的能量密度,并且他们看到了通往500Wh/kg以上的道路。 

需要说明的是,干电极技术和干电池(采用糊状电解液)或者固态电池(固态电解质)是两个概念。虽然固态电池是行业热门研究方向,也有一些企业表示将在未来一两年量产。特斯拉高层也曾表示过看好固态电池。不过,现在没有证据表明,特斯拉拥有固态电池技术。 

猜想五:宣布获得离子液体+高镍NCM的高能电池技术

离子液体+硅负极的高能电池技术属于前述的SilLion Inc.公司所有。 

2018年1月份,前文所述SilLion Inc.公司联合创始人Daniela Molina Piper和Tyler Evans等人发表了《Ionic liquid-enabled high-energy li-ion batteries》(《离子液体高能锂离子电池》)的美国专利。 

如果特斯拉收购了该公司,就获得了这一技术。 

简单来说,SilLion的技术解决的问题是高镍正极材料(或富锂锰正极材料)的衰减问题和高电压、高温度工作的稳定性问题。在他公开的专利信息中,使用了NMC811材料作为研究对象。 

猜想六:发布“无钴”方向

前文中特斯拉的相关研究,都指向了高镍材料,在2019年2月,达尔豪斯大学Dahn团队发表了一篇论文《Is Cobalt Needed in Ni-Rich Positive Electrode Materials for Lithium Ion Batteries?》(《锂离子电池的高镍正极材料中需要钴吗?》)更为“尖锐”学术论文,直接“否定”了钴的存在价值。 

论文认为,在安全性方面,相比镁、铝、锰等元素,钴在抑制材料相变的过程中,并没有实际作用,同时,钴也不能显著的降低电解质在高温下的活性水平,因此在高镍NCA(镍含量>90%)材料中,钴是一种不必要的材料。

第二,高镍NCA(镍含量>90%)可以和铝、锰或镁很好的匹配,表现出较好的电池可逆性和容量,因此证明高镍材料即使没有钴也能获得较好的性能(如下图所示)。

资料来源:《Is Cobalt Needed in Ni-Rich Positive Electrode Materials for Lithium Ion Batteries?》

第三,论文作者直接对比了NCA(80/15/05)和NA(95/5)两种材料,发现在容量上并没有什么区别(如下图所示)。如果通过涂层等手段(已有其他研究者证明可行),高镍材料还有进一步的提升空间。由此进一步得出高镍材料可以不添加钴的结论。

注:图b中蓝色的是NCA 绿色的是NA 重合,说明两个容量差不多

资料来源:《Is Cobalt Needed in Ni-Rich Positive Electrode Materials for Lithium Ion Batteries?》

不过,无钴电池,即便在实验室验证无问题,但大规模生产的可行性和经济性还需要论证。只是,以马斯克的行动力,以及偏激进的战略,从实验室到商用,或许不会太久。 

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