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刀片/石墨烯/無鈷電池接連迎來重大沖破 動力鋰
發布時間： 2021-08-12
雖然遠在大洋彼岸的特斯拉“電池日”不斷跳票，架不住國內的動力產業重磅消息不斷，頻頻迎來重大沖破。
（來源：公眾號“每日汽車觀察”ID:auto_car作者：宋雙輝）
先是比亞迪刀片電池橫空出世，緊接著廣汽宣布石墨烯電池取得了沖破，再然后是一直低調的蜂巢能源，推出了可量產的無鈷電池，筆直把續航干到880km。
動力鋰離子電池產業接連不斷曝出好消息，把新能源汽車都比下去了，這架勢和如今L3級自動駕駛量產車頻頻現身有得一拼。
當然熱鬧背后也伴隨著爭議，尤其是日韓電池大廠都沒啥動靜的時候，國內公司卻頻繁亮劍，我們的技術發展真的如此領先了嗎？這究竟是科研范疇的沖破，還是給資本市場找話題呢？
01
動力鋰離子電池產業實在到了變革期
最早動力鋰離子電池范疇當仁不讓的王者就是磷酸鐵鋰離子電池，直到2012年國家對電池能量密度提出了明確指標，能量密度更高的開始逆襲。
車企們為了拿到高額補貼都開始轉向三元鋰離子電池。到了2015年，一直堅守磷酸鐵鋰離子電池路線的比亞迪都讓步了，三元鋰開始了稱霸之路。
但是2019年，風向又變了。國內新能源汽車補貼大幅退坡，動力鋰離子電池行業白名單也取消了，路線的選擇發生了變化。
補貼退坡意味著車企成本新增，所以開始把目光挪到成本更低的磷酸鐵鋰離子電池上；白名單取消日韓電池公司開始進來搶食，國內電池公司壓力山大，也非得尋求技術沖破。
這一切，催生出了2020年上半年的這場動力鋰離子電池大比武。
02
磷酸鐵鋰又成了寶貝？
比亞迪舉起刀片電池的大旗，宣告磷酸鐵鋰離子電池的回歸。當年磷酸鐵鋰離子電池之所以被三元鋰離子電池比下去，無外乎能量密度太低，以及低溫性能差。但是它也有優點，成本低，穩定性好。
比亞迪的刀片電池，就是改良后的磷酸鐵鋰離子電池，它的創新來自于材料結構和制造工藝的改變。
簡單來說就是比亞迪把電芯做得更薄更長更扁平化，這樣體積能量密度就大幅提升了（從251Wh/L提升至332Wh/L），續航也就相應提高，第一款搭載刀片電池的比亞迪漢EV綜合工況續航605公里，進入了600km也就意味著進入了目前電池續航能力第一梯隊。
三元鋰離子電池一直以來的擁躉特斯拉，如今也看上了磷酸鐵鋰離子電池，國產Model3的短續航版本就將搭載寧德時代供應的磷酸鐵鋰離子電池。對特斯拉來說，這個版本的Model3續航沒必要干到600km+，最緊要的是成本能更低就夠了。
只不過不管是比亞迪還是特斯拉/寧德時代，都有一個問題待解，就是磷酸鐵鋰離子電池的低溫性能差問題，他們都是要怎么樣處理的？還是北方地區就只能pass掉這個選項了？
03
石墨烯，真的能走出試驗室？
和比亞迪的刀片電池相比，廣汽新能源的石墨烯電池才是真正的業界重磅，畢竟三星、華為都在它身上栽過跟頭，它的產業化屬于全球未解之難題。
石墨烯是目前發現的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，它的發明者因此拿了諾貝爾獎。這么牛的材料要是做成電池，就能處理電動汽車所有痛點了。
后來菲斯科、三星都高調宣布過要搞石墨烯電池的汽車和手機，后來都撲街了，連華為這種看上去很踏實的公司，也和石墨烯電池扯上過關系，結局都是相同的無疾而終。
最后專家都表態了，所謂的石墨烯電池技術幾乎是不存在的，它在理論上能提高充放電速率，但是對容（能）量提升沒有任何幫助，而且它作為納米材料，和鋰離子電池工業的技術體系也不兼容，這種技術只存在試驗室里，產業化基本無望。
目前比亞迪等電池公司緊要把石墨烯作為導電添加劑用在電池中，不過廣汽新能源堅信石墨烯電池可以從試驗室走向市場。他們對外宣布，基于三維結構石墨烯（3DG）材料的quot超級快充電池quot，將在今年底搭載在埃安車型上。
詳盡廣汽的石墨烯電池使用了什么技術，他們沒有對外說，只公布了一個很牛的數據：8分鐘充電至85%，而且電池壽命和安全性也達到使用標準了。
為啥專家們都說不存在的石墨烯電池技術，廣汽已經可以年底投入量產車上使用了，我也無法解答，不過既然人家都說年底就能見到了，咱們就再等等看。
04
無鈷電池，蜂巢快了特斯拉一步？
據說特斯拉即將召開的“電池日”上要宣布的重磅信息就和無鈷電池技術有關，只不過蜂巢能源搶在它之前公布了一種可行性辦法——NMX無鈷電池。
無鈷電池指的并非本身就不含鈷的磷酸鐵鋰離子電池，而是去掉了鈷之后的三元鋰離子電池。為啥電池公司都追求無鈷化？因為鈷很稀有，總儲量少，價格高，開采過程還很不人道。
蜂巢研發的NMX無鈷電池，屬于鎳錳體系無鈷電池的一種，去掉了鈷之后提高鎳比例，再摻雜其他元素，改善熱穩定性，再通過包覆物質提升工作電壓，進而提升能量密度。
這種鎳錳體系無鈷電池許多公司都在做，包括寧德時代在內，差別是這其中的元素和比例，大家都要不斷試錯不斷調整，最終找到最佳辦法。目前來看，蜂巢搶先了一步，至少它最早宣布了這項技術可以量產化。
依據蜂巢的解析，他們除了在電芯核心技術上實現了沖破，還在加工和PACK封裝工藝上進行了創新，比如采用疊片加工技術提高了內部利用率和壽命，封裝方面采用了矩陣式成組結構，比刀片電池效率更高。
最終的成果L6薄片無鈷長電芯，壽命達到15年120萬公里，綜合續航880km，明年下半年能夠量產。
05
動力鋰離子電池產業真要變天了
可以確定的是，動力鋰離子電池的市場格局將發生變化，磷酸鐵鋰離子電池重回席位，即便坐不上C位，至少在續航短、價格低的中低端車型范疇會重受酷愛；而無鈷的三元鋰離子電池將在長續航的中高端車型上占據主力。
不管上面幾家推出的重磅技術，是噱頭成分更大還是真有兩把刷子，反正人家量產時間表都公布了，咱們到時候筆直看效果就行了。
反正對消費者來說，這是好事，電池的成本會更低、續航更長、安全性更高，徹底取代燃油車的時間表，也會越來越近了。