特斯拉采用鎳鈷鋁電池給鋰電池同行重新燃起了希望

來源：存能電氣  日期：2020-01-07 15:02  瀏覽量：次

特斯拉采用鎳鈷鋁電池給鋰電池同行重新燃起了希望。目前特斯拉主要采用松下提供的18650鈷酸鋰電池，整個(gè)電池組包含數(shù)千塊獨(dú)立電池單元；該電池成本約為250美元/千瓦時(shí)，能夠提供233瓦.時(shí)/千克的能量密度。未來特斯拉計(jì)劃推出新的20700鈷酸鋰電池，該鋰電池體積雖然更大，但在改進(jìn)了化學(xué)成分之后提升了能量密度。

特斯拉采用鎳鈷鋁電池給鋰電池同行重新燃起了希望

用"冰火兩重天"來形容當(dāng)今的動(dòng)力鋰電池行業(yè)，可能最恰當(dāng)不過。一邊是受霧霾影響，國家對電動(dòng)汽車的支持力度不斷加碼，動(dòng)力鋰電池面臨難得的發(fā)展機(jī)遇。另一邊卻由于電池續(xù)航能力、安全性等障礙遲遲未能突破，難以滿足電動(dòng)汽車的要求，導(dǎo)致國內(nèi)動(dòng)力鋰電池企業(yè)持續(xù)虧損，難以為繼。

當(dāng)美國特斯拉采用鎳鈷鋁電池推出續(xù)航能力達(dá)300~400公里的高端電動(dòng)汽車后，又讓舉步維艱的鋰電池國內(nèi)同行重新燃起了希望。電動(dòng)汽車的瓶頸在于電池，只有電池動(dòng)力問題解決了其他問題都能迎刃而解。

對于鎳鎘電池來說，由于其含有的重金屬鎘對人體和環(huán)境有危害，目前已是逐步被取代的產(chǎn)品。相比而言，鎳氫電池不含有重金屬且容量要比它高出一倍，已經(jīng)成為鎳鎘電池的最佳替代品。特斯拉所使用的鋰鎳電池主要是鎳鈷鋁三元材料，而我們目前使用的還是鎳鈷錳，這是一個(gè)很大的突破。

鎳鈷鋁（NCA)和鎳鈷錳(NCM)的區(qū)別

1、NCA電池性能更為優(yōu)秀，但因?yàn)闊崾Э販囟容^低，從而對制作工藝要求較高，其核心技術(shù)都掌握在日韓手中，這就是特斯拉要和日本松下合作根源所在，NCM電池則熱失控溫度較高，可降低制作工藝要求，因而成為國內(nèi)電池企業(yè)主要研發(fā)方向，卻在儲能密度上不如NCA，這成為蔚來續(xù)航里程不如特斯拉關(guān)鍵原因。

2、無論是NCA還是NCM，兩者都把811高鎳電池作為重點(diǎn)突破方向，因?yàn)殡S著鎳元素含量的升高，三元正極材料的比容量逐漸升高，電芯的能量密度也會隨之提高，其中特斯拉采用的2170號電池能量密度之所以高達(dá)300WH/kg，就是因?yàn)槠滏団掍X比例分別為8:1.5:0.5，將不僅有利于提升電池儲能密度，同時(shí)還因?yàn)榻档外捊饘偈褂昧慷档土穗姵刂谱鞒杀荆?/span>

特斯拉使用的是鎳鈷鋁鋰電池與磷酸鐵鋰電池相比，這種電池?fù)碛械募夹g(shù)較為成熟，功率高、能量密度大。研報(bào)顯示特斯拉電池能量密度大約是比亞迪電動(dòng)車磷酸鐵鋰電池能量密度的兩倍。鎳鈷鋁鋰可以說是較為理想的動(dòng)力電池，特斯拉的ModelS正是通過和松下的合作，深度訂制了這一類型的電池。

特斯拉最終選擇了松下的18650鎳鈷鋁鋰電池，一方面18650的能量密度更大且穩(wěn)定性與一致性更好；另一方面18650可以有效降低電池系統(tǒng)的成本。并且，雖然每個(gè)電池單元的尺寸小，但每個(gè)單元的能量可控制在較小的范圍，即使電池組的某個(gè)單元發(fā)生故障，也能降低故障帶來的影響。

鎳鈷鋁酸鋰是最新型、性能最好的三元正極材料。鎳鈷錳酸鋰等三元材料作為動(dòng)力電池正極材料在性價(jià)比、容量、大倍率特性等特點(diǎn)，將以強(qiáng)勁的市場競爭力正逐步成為鋰離子電池正極材料的優(yōu)勝者，并替代目前市場上主要其它電池正極材料。