編者按:全行業(yè)共同追求的目標就是長壽命的動力電池,而長壽命電池更長遠的意義或許在于梯次利用。動力電池技術的創(chuàng)新總體上可以分為材料體系的創(chuàng)新和電池結構工藝方面的創(chuàng)新,目前動力電池技術“百花齊放”客觀上將促進整個新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
近日,寧德時代董事長曾毓群接受外媒采訪時透露了一條重要信息:寧德時代可以生產(chǎn)使用壽命長達16年、累計續(xù)駛里程200萬公里的動力電池。
一石激起千層浪。雖然作為全球第一大動力電池供應商的實力有目共睹,但由于其“超級電池”遠超目前產(chǎn)品性能指標,人們還是不禁猜測,寧德時代這次是來真的還是在搞噱頭?
■ 性能大飛躍 具量產(chǎn)能力
寧德時代方面表示,其“超級電池”采用了自修復長壽命技術,可實現(xiàn)16年超長壽命或200萬公里行駛里程,技術核心在于減緩容量衰減速度,即控制活性鋰消耗速度。
資料顯示,寧德時代“超級電池”通過抑制鋰電池充放電過程中的副反應來延長使用壽命,且通用于目前新能源汽車市場主流的三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。具體來看,新型電池在正極通過自休眠鈍化膜技術降低存儲過程活性,使用時再激活,從而減少正極材料在循環(huán)和存儲過程中的副反應;在負極通過低鋰耗技術增強負極材料的表面穩(wěn)定性和體相穩(wěn)定性,大幅減少電芯使用過程中的活性鋰消耗,達成超長壽命的性能需求。同時,這款“超級電池”通過仿生電解液技術,能夠根據(jù)電芯不同生命周期內(nèi)成膜的需求,展現(xiàn)出自適應的保護特性,提升電芯的循環(huán)和存儲性能。也就是說,從正極、負極、電解液三大原材料處,全面提升動力電池循環(huán)特性。
目前,市面上大部分電動汽車配裝的動力電池,官方保證總里程數(shù)約為25萬公里、壽命8年。而按照中國動力電池技術路線規(guī)劃圖,2020年產(chǎn)品系統(tǒng)循環(huán)壽命僅需達到1000次。按照單車續(xù)駛里程500公里計算,滿足1000次的循環(huán)壽命,要求動力電池達到50萬公里的行駛里程。
值得關注的是,寧德時代“超級電池”并非只停留在實驗室階段。曾毓群稱,公司已準備好生產(chǎn)“超級電池”的準備。“如果有企業(yè)下訂單,我們就準備生產(chǎn)。”他對外媒記者說。
■ 行業(yè)聚焦點 有深遠意義
新能源汽車行業(yè)獨立研究者曹廣平認為,續(xù)駛里程是純電動汽車最重要的指標之一,是車企必爭的一頂“王冠”,而這與動力電池長壽命技術息息相關。
事實上,不只寧德時代,全行業(yè)共同追求的目標就是長壽命的動力電池。無論特斯拉、通用汽車等跨國車企,還是寧德時代、比亞迪等國內(nèi)動力電池巨頭,無一例外地把目光聚焦在產(chǎn)品的長壽命與長續(xù)駛上。比亞迪的新品刀片電池循環(huán)充放電壽命超過3000次,可續(xù)駛超過120萬公里。蜂巢能源近期也推出了無鈷電池,其電芯的能量密度達到245Wh/kg,在整車端能夠實現(xiàn)15年/120萬公里的質(zhì)保。通用汽車方面表示,在百萬英里動力電池研發(fā)方面已接近成功,能夠使電動汽車續(xù)駛約161萬公里。作為行業(yè)風向標,特斯拉也計劃于今年晚些時候或明年年初推出一款低成本、長壽命的動力電池,或將在中國投產(chǎn)的Model3上率先應用。對比來看,寧德時代“超級電池”的指標數(shù)據(jù)遠遠超過了行業(yè)同類產(chǎn)品的平均水平。
伊維經(jīng)濟研究院研究總監(jiān)吳輝表示,行業(yè)對動力電池的需求主要就在于高能量密度、低成本、長壽命和高安全性,不同技術路線的發(fā)展都要統(tǒng)籌和兼顧這四個方面。寧德時代研發(fā)的“超級電池”正是為了解決動力電池的使用壽命問題,且更有利于促進產(chǎn)品后續(xù)開展梯次利用。
在曹廣平看來,如果動力電池的循環(huán)壽命能有4000次,就意味著用戶買一輛車,基本上不用更換動力電池。他說:“用戶需求決定了動力電池企業(yè)的研發(fā)路徑,這是最真實的。特斯拉等企業(yè)都在聚焦長壽命電池,可謂‘市場所見略同’。”
長壽命電池更長遠的意義或許在于梯次利用。一位不愿透露姓名的新能源汽車企業(yè)相關負責人表示,當前車輛的行駛壽命普遍在幾十萬公里左右。如果一百多萬公里壽命的動力電池能夠市場化,就算整車報廢了,動力電池也能繼續(xù)使用。
曹廣平告訴記者,動力電池在電動汽車的全生命周期內(nèi)乃至單次行程中,動力性能是持續(xù)衰減的,而發(fā)動機的動力性能幾乎不變,這也是其飽受詬病的一點。所以,中外新能源車企及供應商都在研發(fā)更長壽命的動力電池等相關技術,這也是動力電池向發(fā)動機發(fā)起的一次頗具威脅性的挑戰(zhàn)。“如果長壽命電池能夠商業(yè)化,經(jīng)濟效益和社會效益將非常明顯。一是可延長動力電池的更換周期,直接減少用戶的支出;二是動力電池將緩慢衰減,在很大程度上降低‘里程焦慮’;三是能提高電動汽車的保值率,使其在二手車市場有更強的競爭力;四是將提高動力電池回收再利用的水平;五是可推遲動力電池的報廢年限,相當于緩解報廢高峰的到來。”他稱。
■ 技術多元化 推廣是關鍵
“寧德時代此次通過材料體系的創(chuàng)新,降低動力電池的衰減程度、提高循環(huán)次數(shù),應該說踩準了行業(yè)需求,下一步就是要在此基礎上進一步降低成本,擴大應用規(guī)模。”吳輝表示,動力電池技術的創(chuàng)新總體上可以分為材料體系的創(chuàng)新和電池結構工藝方面的創(chuàng)新,目前無論無鈷、高鎳、特殊添加劑等材料方面的創(chuàng)新,還是以CTP和刀片等為代表的結構領域創(chuàng)新,都是為了讓動力電池大規(guī)模應用在車輛上,真正實現(xiàn)新能源汽車的市場化發(fā)展。所以,目前動力電池技術“百花齊放”客觀上將促進整個新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
而對寧德時代來講,當前動力電池市場群雄并起,其自身還需要面對保住霸主地位的考驗。前述新能源車企相關負責人對記者表示,日韓企業(yè)在華加碼開拓市場,國內(nèi)其他競爭者也在努力提升份額,寧德時代想要成為絕對的領導者,就必須在技術上擁有絕對的優(yōu)勢。“就寧德時代目前的一系列動作來看,有點像特斯拉在新能源汽車市場確立江湖地位的打法,也許它正是希望成為動力電池行業(yè)的‘特斯拉’。”他說。
然而,復制特斯拉的成功并非易事。今年以來,動力電池行業(yè)可謂百花齊放,進展頗多。比如,特斯拉推出了干電極、預鋰化、低鈷化、無極耳、硅碳負極、添加劑及單晶等技術,比亞迪開始推廣刀片電池,蜂巢能源發(fā)布了NMX無鈷技術。
前述新能源車企相關負責人表示,在市場不斷開放的后補貼時代,寧德時代要想繼續(xù)保持領先,就必須繼續(xù)加大對下一代動力電池的研發(fā),同時在產(chǎn)品的可靠性、一致性上保持絕對的領先水平。曹廣平也認為,寧德時代要想成為電動化時代的領導者,技術迭代的挑戰(zhàn)首當其沖,主要包括電池基礎研究、基本材料、生產(chǎn)工藝、模組技術、電池系統(tǒng)以及電池管理、電池熱管理、回收利用等。除了長壽命外,后續(xù)的更大競爭可能體現(xiàn)在固態(tài)電池技術和回收再利用方面。
原標題:寧德時代“超級電池”所為何來