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石墨烯電池遭質(zhì)疑誰是電動(dòng)汽車未來的大心臟

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2023年08月23日  

2021開年伊始,新能源車帶來的話題讓眾人始料不及,話題本身不單單來自于車型,還有更被廣泛關(guān)注的電池。自蔚來公布首款固態(tài)電池后,上汽智己也拋出自家的摻硅補(bǔ)鋰技術(shù),隨后廣汽新能源的石墨烯電池更是帶起一波新節(jié)奏。一時(shí)間,電池話題引來各方關(guān)注,更是眾說紛紜。


但最引人注目的還要數(shù)石墨烯電池,本月十五日,廣汽集團(tuán)官方公布傳聞已久的“黑科技”。廣汽集團(tuán)研發(fā)的的石墨烯快充電池具備6C快充能力,最快8分鐘就能充電至80%,同時(shí),電池能量密度可達(dá)到280Wh/kg左右,車輛續(xù)航里程有望突破1000km。如此算來,充電時(shí)間已經(jīng)可以媲美燃油車的加油時(shí)間,而續(xù)航更是遠(yuǎn)超傳統(tǒng)汽車,新能源車型備受桎梏的續(xù)航問題似乎將不復(fù)存在,未來可期。


但廣汽的話音剛落,十六日在我國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上,我國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)副理事長(zhǎng)、我國(guó)科學(xué)院院士歐陽明高亮明觀點(diǎn),直指廣汽的石墨烯電池,“假如某一位說他的車既能跑一千公里,又能幾分鐘充完電,還特別地安全,而且成本還非常低,那大家不用相信,因?yàn)檫@在目前是不可能同時(shí)達(dá)到的。”隨后,廣汽新能源總經(jīng)理古惠南表示,“8分鐘快充技術(shù)不單單是電池自身的問題,也跟充電樁密切相關(guān),不要把技術(shù)突破和商業(yè)推廣的問題混為一談。”


廠家的技術(shù)宣講面對(duì)技術(shù)權(quán)威的質(zhì)疑,你更會(huì)相信誰?短短兩天時(shí)間,圍繞石墨烯電池的話題帶有冰火兩重天的感覺,又似乎有一種壯士斷腕的悲壯嘆息。


說到底,無論什么電池,也無論什么技術(shù),圍繞的核心就兩個(gè):“充電快慢”和“續(xù)航多少”。這也是純電車型目前的兩個(gè)最大痛點(diǎn)。


蔚來的ET7上搭載了150kWh固態(tài)電池,據(jù)董事長(zhǎng)李斌介紹,該固態(tài)電池能量密度將達(dá)到360Wh/kg,續(xù)航里程突破1000公里;上汽智己的“摻硅補(bǔ)鋰電芯電池”宣稱電池能量密度達(dá)到300Wh/kg,可以實(shí)現(xiàn)1000公里的續(xù)航,并且20萬公里零衰減;特斯拉也曾透露,特斯拉續(xù)航621英里(約合1000公里)的電池已經(jīng)在規(guī)劃之中。看來,今后電動(dòng)汽車的續(xù)航底線至少是1000km,沒有這個(gè)數(shù),還真不大好意思出門。


國(guó)內(nèi)電池巨頭寧德時(shí)代也發(fā)表自己看法,與現(xiàn)在續(xù)航已達(dá)到500-600km的技術(shù)相比,廠家下一步的目的一定是將電動(dòng)汽車的續(xù)航提升到質(zhì)的變化,技術(shù)上保持領(lǐng)先和突破。


前后幾場(chǎng)新能源車型的公布會(huì)上,都讓我們看到了令人振奮的新故事和新技術(shù)。但現(xiàn)在的新電池技術(shù)似乎更加有一種“Concept”概念電池的味道。恐怕更多的還取決與技術(shù)手段的切實(shí)可行,先不要盲從,保持一份理性。


就像傳統(tǒng)燃油車有著強(qiáng)悍的發(fā)動(dòng)機(jī)相同,電動(dòng)汽車也要非常強(qiáng)大的心臟,看過了上面這幾家無限接近1000km續(xù)航的電池后,你是不是已經(jīng)開始憧憬這一天早點(diǎn)到來。


暫時(shí)把石墨烯、摻硅補(bǔ)鋰等技術(shù)放下,有必要看看現(xiàn)在主流的電動(dòng)汽車在廣泛使用的三元鋰離子電池以及磷酸鐵鋰離子電池。透過它們,我們似乎也能找到一些未來方向的答案。


三元鋰離子電池


三元鋰離子電池全稱為“三元材料電池”,一般是指采用鎳鈷錳酸鋰,或鎳鈷鋁酸鋰(NCA)三元正極材料的鋰離子電池。把鎳鹽、鈷鹽、錳鹽按照不同的成分比例進(jìn)行調(diào)整,所以稱之為“三元”,包含了許多不同比例類型的電池。從形狀上來區(qū)分,在電動(dòng)汽車上我們常見的有圓柱電池和方形硬殼電池。


三元鋰離子電池能量密度比較高,電壓平臺(tái)高,續(xù)航里程長(zhǎng),輸出功率較大,適應(yīng)工作溫度比較寬泛,特別是在北方某些低溫地區(qū),電能損耗相對(duì)更低。所以性能也更優(yōu)異,但造價(jià)也偏高。使用三元鋰離子電池的純電車非常多,比較有代表的:蔚來、特斯拉ModelY、小鵬P7等。


磷酸鐵鋰離子電池


磷酸鐵鋰離子電池則是采用磷酸鐵鋰作為正極材料,碳作為負(fù)極材料的鋰離子電池。磷酸鐵鋰離子電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)。


磷酸鐵鋰離子電池在高溫條件下或過充時(shí)安全性比較高,支持高速快速充電,高放電功率,無記憶效應(yīng)。但缺點(diǎn)就是在低溫條件下性能變差,衰減很大,在我國(guó)北方地區(qū)使用,要格外注意,行動(dòng)半徑會(huì)受到制約。代表車型諸如:比亞迪唐新能源等車型。


比亞迪的刀片電池


大眾消費(fèi)者熟知比亞迪的刀片電池應(yīng)該是從一個(gè)視頻開始,視頻里通過一根鋼針分別穿刺三元鋰電、磷酸鐵鋰、和刀片電池來分析不同電池的安全性。


可能部分人以為刀片電池是一種新型電池,其實(shí),“刀片”本質(zhì)采用的還是磷酸鐵鋰離子電池,只不過電池的形狀被扁平化處理,寬度拉長(zhǎng)之后厚度也變得更薄,故取名“刀片電池”。


它有什么優(yōu)點(diǎn)呢?長(zhǎng)話短說:


1。單位體積電池能量密度新增,比傳統(tǒng)電池新增1/3以上。


2。體積變小,侵占小。可為車輛供應(yīng)更好的空間布局。


3。重量減輕,克服自身重量能耗降低,有利于續(xù)航新增。


4。安全性提升,在高溫、過充、擠壓、針刺等情況下,降低電芯發(fā)生起火爆炸的概率。


如此來看,比亞迪的刀片電池就是今后替代三元鋰離子電池的不二之選嗎?


這恐怕言之尚早,從本質(zhì)看刀片電池也并未解決磷酸鐵鋰離子電池在低溫下衰減快的“老毛病”。在冬季低溫條件下電池電量會(huì)大大折扣,寒冷的北方一向?qū)α姿徼F鋰離子電池十分不友好,但三元鋰電也沒占到太大的便宜。電池和續(xù)航核心問題依舊沒有改善太多。


氫燃料動(dòng)力鋰電池


氫燃料動(dòng)力鋰電池具有無污染、無噪音、高效率的優(yōu)點(diǎn),整體性能將高于以上所有動(dòng)力鋰離子電池,但成本卻也居高不下,是普通汽油機(jī)的近100倍。目前全球研發(fā)和使用氫燃料動(dòng)力鋰電池比較領(lǐng)先的是韓國(guó)現(xiàn)代集團(tuán),旗下?lián)碛腥蚴卓盍慨a(chǎn)氫燃料動(dòng)力鋰電池乘用車--NEXO。


優(yōu)勢(shì)不言而喻,汽車中應(yīng)用了車載氫燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù),可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)電量,實(shí)現(xiàn)高效的電力供應(yīng),從而解決了太陽能、風(fēng)能等可持續(xù)能源的供電波動(dòng)性問題。


現(xiàn)代集團(tuán)提出了全新“2025戰(zhàn)略”,公布了氫燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)專屬品牌HTWO,并計(jì)劃到2030年將氫燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的年產(chǎn)量提升至70萬套。


無論是哪一種電池技術(shù),三元鋰電或磷酸鐵鋰,還是氫燃料動(dòng)力鋰電池,都走過了一段很長(zhǎng)的研發(fā)、積累和實(shí)際驗(yàn)證,才有今天的狀況。消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車永無止境的續(xù)航里程追求和車企發(fā)展、供應(yīng)產(chǎn)品的意愿不謀而合。但終歸要尊重科學(xué),而不是一味求高求快,相信但隨著未來科技的不斷發(fā)展,困擾電池技術(shù)的瑕疵都會(huì)被解決,那時(shí)的新能源車性能一定更加強(qiáng)悍,大家覺得呢?


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