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干法电极“特斯拉”掀起动力电池变革
发布时间:2020-03-07 02:00    文章作者:澳门葡京现场

  近日,美国特斯拉对外宣布自主研发和生产用于特斯拉新能源汽车的电池,其信心主要来源于收购的Maxwell干法电极技术,据说这项技术能够显著增加电动汽车的续航里程并降低电池成本,为此我们多方咨询了行业内专家; 目前全球动力电池主要采用磷酸铁锂和三元锂电

  近日,美国特斯拉对外宣布自主研发和生产用于特斯拉新能源汽车的电池,其信心主要来源于收购的Maxwell干法电极技术,据说这项技术能够显著增加电动汽车的续航里程并降低电池成本,为此我们多方咨询了行业内专家; 目前全球动力电池主要采用磷酸铁锂和三元锂电两条技术路线,其电极工艺均为湿法工艺,即粉体混合拉浆涂布于集流体隧道炉干燥碾压分切收卷,这么多年来装备和工艺已成熟,大部分超级电容器企业同样采用此技术。 而Maxwell干法电极工艺区别在于从粉体到电极没有拉浆、没有干燥、没有碾压过程,而是通过特殊的方式将粉体与一种高分子材料纤维化,然后压制成膜,与已涂有背胶的集流体复合,整个过程不导入液态物质,隔绝控制杂质的导入,形成的膜压实密度高,并能最大范围要求膜的厚度,与集流体的复合强度高。

  特斯拉宣布的干法电极工艺在动力电池和超级电容制备中到底什么优势呢,我们还要回到磷酸铁锂和三元锂电两条技术路线上来讲,从电动车产业的发展来分析;为迎接新能源乘用车市场的到来,中国新能源汽车的补贴政策,开始全面转向补贴续航里程和能量密度,2018年版的新能源补贴政策表现地尤为明显。导致磷酸铁锂和三元锂电池命运的起起伏伏,磷酸铁锂相对于三元锂电池而言,最大的优点是,材料价格便宜、循环寿命长、安全和充电速度快,而缺点是能量密度低、功率密度低,这恰恰达不到政策要求。而对于电动车产业的发展,除了成本、安全、低温性能之外,能量密度导致的续航里程,一直在左右着这个产业的发展,这个时候,一方面有政府高额的补贴,另一方面,普通老百姓对续航里程的需求,开始变得迫切。为迎接新能源乘用车市场的到来,2015年后补贴政策开始全面转向补贴续航里程和能量密度,2018年版的新能源补贴政策表现地尤为明显,除了少数几家企业外,纷纷转向三元锂电,宁德时代第一个启动了激进的三元锂电池的转型计划,并一路领跑。曾经的动力电池在继美国A123之后,标杆企业比亚迪主导的磷酸铁锂技术路线,一度成了中国主流的动力电池技术路线。在很长的一段时间之内,新能源商用车只能使用磷酸铁锂的动力电池。

  这一下子昔日大佬比亚迪被甩在了后面,但比亚迪没有全面剔除磷酸铁锂,一面部分转向三元锂电,一面提升磷酸铁锂,2019年10月份,推出了磷酸铁锂的刀片电池,提高了能量密度,在新能源电动补贴退坡结束前打造磷酸铁锂前所未有价格竞争优势,让业界一片哗然。而一直在寻找技术战略突破的特斯拉,在2019年2月宣布收购maxwell,开始布局动力电池技术,采用maxwell特殊干法电极技术制备动力电池,这里我们回到以上问题;特斯拉宣布的干法电极工艺在动力电池和超级电容制备中的优势是什么?

  采用干法电极工艺提高电极的压实密度,提高极片厚度扩大活性材料可用空间,由于大幅减少了杂质的导入,使得电化学副反应降低,以此也可以提高电化学体系电压,相比湿法电极工艺能量密度大幅提升,成本也大幅下降,可靠性也大幅提升,再加上先天的优势,特斯拉可谓意在深远,maxwell超级电容器性能质量优于湿法电极工艺超级电容器同样如此,另,特斯拉干法电池+超级电容器,可谓组合拳,两种储能器件组合使用优势协同发挥,将使得整车性能,成本,寿命,安全性得到大幅改善。国内在干法电极工艺也有所建树,但关注度不够,对其优势认识也不够,一是只有个别几家掌握,能产业化的少之又少,二、技术实现复杂。

  中国无锡的烯晶碳能电子作为全球少数之一,他们是走在前面的,是一家海归团队创业公司,已经成为行业内一匹知名黑马,超级电容器已应用到国内外知名汽车沃尔沃、一汽红旗等,干法电极也已出口到欧美国家。据传,烯晶碳能已申请关于干法电极的多项发明专利并授权,而且可以把固态电解质直接做到电极里面,这就是未来的固态电池。

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