说起特斯拉自燃的原因其实只有一个,那就一定和电池有关系,和我们常用的石油汽车不一样的地方,作为新能源汽车的代表,特斯拉采取的完全是锂电池作为的新能源,只要充电就可以了,所以此次自然的原因只能是锂电池。
自从特斯拉上市以来,目前已经售出超过50万辆新能源汽车。
自2013年以来,特斯拉一共发生了14起自燃事件,期间在美国还发生了一起事故致死事件,大多数的事件还是因为车祸引起的,在目前看来更大的可能性还是偶然性因素。
接下来我们分析一下锂电池造成起火的可能性:
1、电池短路,作为所有电池发生起火事件的最大可能性,接下来我们由图来看,特斯拉的电池组成是由成千上万节小电池组成的电源。随着超高密度的电池组成,提高的电源密度也会更充足,持久性也会相对性更足,同时小电池的构造更加精细,随着电池技术的升级,也可以做到蓄电量更足。
正因为如此,发生短路的可能性随着电池数量的增加而相对增加。
2、充电过量。
据该车主介绍,在自燃前车主充了几个小时的电。让我们了解下锂电池的构造已经放电原理:
锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
放电反应:Li+MnO2=LiMnO2
通过相应的化学反应产生电能,但是如果在装配制程中激光焊接密封性能差,测漏气时漏气,提供能量的同时产生的热度会造成液体自燃。
3、电池正负极接触自燃(类似于三星电池自燃事故)
三星事件造成了三星手机在中国的崩溃以至于面临了退市风波,第三方机构也给出了三星手机自燃爆炸的原因。
A 电池右上角受到挤压导致短路;
B 电池缺少接片上的绝缘胶带,焊接点较大凸起容易导致隔离膜穿刺,隔离膜过薄导致短路。
这两个原因也正是锂电池通常发生事故的原因,特斯拉的自燃也非常有可能是这个原因。
特斯拉的产品理念与日产不同,他们走的是高端到中低端的路线,所以车子性能要求相对较高,行驶里程要突破200英里,在几年前只能用三元电池,而三元电池也不是现在电动乘用车市场主流,所以被松下杀价很正常。Model S尤其是85的主要购买者是在湾区的高级白领和有钱人,人数比较少,集中南加州和LA,不能通过规模效应来降低成本,这才是题主说的这个问题的本源。这个问题在Model 3上会有改观,现在每千瓦时电池造价可以达到150-190刀,一旦电动车市场份额提高,造价会相应降低。说回松下的问题。特斯拉在model S上原先使用的电池是松下赔本卖的,报道见下:Tesla Battery In The Model S Costs "Less Than A Quarter" Of The Car In Most CasesStraubel称松下的电池只占50%不到,甚至只有25%。算下来特斯拉其实已经节省了25%左右的生产成本。等这一单生意做完之后,日本人迅速恢复了原价,在后续订单上赚了盆满钵满。现在特斯拉寻求多家电池供应商,包括三星和LG化学,都是想和松下博弈,寻求降低model 3的电池成本。话说回来,现阶段的电动车本来就是烧钱产业,钱主要就是烧在了电池上。有句话叫,“谁掌握了电池,谁就掌握了电动车市场”。电池成本占50%再正常不过,每千瓦时200刀,215英里续航,基本电池单元就需要13000刀,已经是36%的售价,再加上将近8000刀的BMS,就到了60%。不仅特斯拉,日产聆风(100英里续航)也是同样水平。(只有比亚迪会比较特殊,他们使用磷酸铁锂电池,电池包体积巨大,牺牲了汽车安全性能,延长续航,所以电池成本占整车比例会比较特别。)从特斯拉来说,gigafactory如果成功,就可以缓解电池烧钱的难题。而从松下的角度考虑,他们在其他电池材料方面占领的市场份额都不如LG化学,所以未来对他们的挑战也许更大,他们需要特斯拉的热卖来拓展自己的电池市场的地位。与其说特斯拉给松下打工,不如说松下拉住特斯拉寻求市场突破。
据韩媒报道,特斯拉已与三星合作研发一款全新的5纳米芯片,用于全自动驾驶。据悉,三星目前已经是特斯拉的合作伙伴,在其硬件30电脑上供应14纳米芯片。同时,特斯拉正在开发下一代硬件HW4,该硬件可用于当前正在开发的新型4D FSD。而5nm芯片还将用于HW4硬件。5nm芯片是一种较新的技术,去年才开始投入商用产品,并且全世界只有少数公司可以制造。2019年4月,三星电子宣布成功研发5nm半导体工艺,不过目前此工艺主要用于3款移动应用处理器,包括Exynos 2100、Exynos 1080和骁龙888。
动力电池技术正在发生一场深远的变革,磷酸铁锂电池、三元锂电池之后,四元锂电池也在本月驶入产业视线内。
2020年3月4日,通用的“EV week”活动上,通用与它的合作伙伴LG化学一同推出一款新的电池产品Ultium。
▲通用新电池Pack
这款产品的核心并不是被外界吹得神乎其神的电池包技术,其关键在于,Ultium电池的电芯将会使用LG化学最新研发的NCMA四元锂电池。
这款电池的技术原理是通过向NCM三元锂正极材料,混入少量的铝元素,使原本性质活跃的高镍三元正极材料在保持高能量密度的同时,也能维持较稳定的状态。
可以认为,NCMA四元锂电池解决了当下三元锂电池面临的诸多疑难杂症。
与NCM/NCA三元正极材料相比,NCMA四元正极材料在多轮充放电循环后,H2-H3(指正极材料微裂纹增加到难以复原的状态,引起电池内部参数变化)的不可逆相变电压保持稳定,材料内部微裂纹较少,正极材料中过渡金属的溶解情况不明显。同时,NCMA正极材料的放热峰值温度也更高,热稳定性更强。
值得注意的是,NCMA四元正极材料中,成本最为昂贵的钴元素,含量从NCA/NCM 622中的20%下降至5%,成本进一步降低。按照LG与通用公布的数字,NCMA四元电池的量产成本为100美元(约合人民币694元),而此前,LG化学NCM 622的量产成本约为148美元(约合人民币1027元)。
高能量密度、高稳定性、低成本,原本在NCA/NCM三元锂电池上难以同时实现的特性,在NCMA四元锂电池上达成,对于动力电池产品而言,NCMA的量产将会掀起一股技术路线升级的浪潮。
在这股浪潮之中,上游矿业与中游材料商向下游提供的产品必须快速迭代,动力电池企业的技术路线也必须做出新的选择,而新能源整车厂则需要为新的电池技术进行车型的适配,整个新能源产业链都将受到巨大的影响。
一、解密NCMA电池技术原理 已成高能量密度电池有效解决方案
NCMA四元锂电池并不是一项全新的动力电池技术。
从材料构成上来看,这一技术是基于目前两大主流三元锂电池体系NCM与NCA混合而成。
而从电池结构上来看,它也并不像固态电池、锂硫电池、锂空气电池一样对电池主体结构进行改变。
但这项技术却有引领三元锂电池迈向下一个阶段的潜力。
▲通用与LG合作的电
从本质上来看,所谓NCMA四元锂电池,就是使用了NCMA四元正极材料的电池体系。
其原理,是在原本的NCM三元正极材料中混入微量的过渡金属铝,形成四元正极,以保证在正极富集镍元素的同时,电池的稳定性与循环寿命不受影响。
在这一转变过程中,原本NCM三元体系的Li[Ni-Co-Mn]O2正极材料体系变成了Li[Ni-Co-Mn-Al]O2(正极材料的化学构成发生了改变)。
过渡金属铝元素的加入所形成的Al-O化学键强度远大于Ni(Co,Mn)-O化学键,从化学性质上增强了正极的稳定性,进而使得NCMA四元电池H2—H3不可逆相变的电压在经过多次循环后仍然保持稳定状态,且Li元素在正极的脱嵌过程中不易释放氧元素,减少了过渡金属的溶解,提升了晶体结构的稳定性。
而稳定的晶体结构则减少了充放电循环过程中,正极材料微裂纹的形成,正极阻抗的上升速度得到抑制。
与此同时,有研究表明,NCMA的正极材料放热峰值反应温度为205摄氏度,高于NCA正极材料的202摄氏度与NCM正极材料的200摄氏度,这意味着NCMA正极材料的热稳定性更加优秀。
这一特性对于目前动力电池正极高镍路线而言十分关键。
随着电动汽车续航里程的市场需求从早期的300公里不到,到如今的600+公里,三元锂电池的能量密度不断推高,高镍路线不断明确。
▲使用新型电池的Model 3续航将接近600公里
现阶段NCM/NCA 811三元锂电池中,正极的活性物质镍元素的摩尔比已经超过了8成,这一类电池被称为8系三元锂电池。
而在8系三元锂电池之后,镍元素含量超过90%的9系三元锂电池正在蓄势待发。据高工锂电报道,知名锂电材料供应商格林美目前已经完成了镍元素摩尔比例分别达到90%、92%、95%的Ni90、Ni92、Ni95等三元前驱体材料的研发与量产。
不过,看似美好的技术前景背后,隐忧也在不断浮现。
有研究表明,随着三元锂电池正极材料中镍元素的富集,电池的容量保持能力与热稳定性出现了下滑。
当NCM三元锂电池正极的镍含量超过60%,NCA三元锂电池正极的镍含量超过80%,在经过一定次数的循环后,电池正极材料中的微裂纹显著增加,电极阻抗增大,正极开始向电芯中析出大量的氧气。
这一现象直接导致了高镍三元锂电池容量的快速衰减与安全隐患的增加,近年来不断出现的电动汽车自燃事故大多与动力电池的安全隐患有关。
无论是改良电池包形态,还是调整电池管理系统,对于这一情况的缓解都只是杯水车薪。在这样的节点上,动力电池产业开始从材料出发,摸索更具前景的动力电池解决方案。
NCMA四元锂电池正是在这一过程中诞生的技术方案,其稳定的理化结构能够支撑起动力电池未来的高镍路线。
同时,相对廉价的铝元素的混入,大幅减少了动力电池正极中昂贵的钴元素的含量,对于动力电池的降本也十分有效。
无论是技术路线,还是市场层面,NCMA四元锂电池的未来前景都十分广阔。可以认为,四元锂电池是全固态电池诞生之前,最具变革意义的电池技术,动力电池新一轮的技术浪潮将由此开启。而在这轮浪潮中,率先拿出四元锂电池成品的通用与LG无疑是领先了一步。
二、韩国电池专家证明NCMA电池三大优点
目前,韩国汉阳大学锂电专家Un-Hyuck Kim已经通过实验,证明了NCMA四元锂电池在高镍技术路线上的优异性能。
2019年4月2日,Un-Hyuck Kim团队在美国化学学会期刊(ACS)上发表了一篇名为《锂离子电池四元分层富镍NCMA正极》的论文。
论文从容量衰退情况、H2-H3的不可逆相变电压变化情况、正极颗粒微裂纹情况、锂离子脱嵌时氧的释放情况以及热稳定性等五个方面对比了镍含量90%左右的NCM、NCA、NCMA正极材料的性能。
1、NCMA四元锂电池容量衰退情况不明显
为防止实验出现误差,Un-Hyuck Kim团队对2032组电池进行了对照试验。
▲电池容量衰减对比实验数据
在30摄氏度,01C的实验条件下,这些电池被置于27V-43V的电压之间进行循环的初始充放电测试。
其中,镍含量90%的NCM90电池拥有229mAh/g的初始放电容量,镍含量89%的NCA89与NCMA89则分别拥有225mAh/g与228mAh/g的初始放电容量。
可以发现,三种高镍电池的初始放电容量非常接近,但在经过100次充放电循环后,NCMA89电池的放电容量下降至原先的906%,而NCM90与NCA89的放电容量则分别下降至原先的877%、837%。
而在同样温度、同样电压的情况下,将放电倍率提升至05C,再对同样(全新)的电池组进行试验。
在经历100次循环后,NCMA89、NCM90、NCA89的放电容量分别下降至原先的871%,823%和733%。
为更接近实际情况,Un-Hyuck Kim团队将电池置于25摄氏度、1C、30V-42V的环境中又进行了1000次的充放电实验。
这次的结果是,NCMA89电池维持了845%的初始容量,NCM90电池与NCA89电池的容量分别下降至初始的680%和602%。
由此可见,NCMA四元锂电池在高镍路线上的稳定性远优于NCM与NCA三元锂电池,越是接近实际的使用情况,这一优势也越发明显。
2、NCMA四元锂电池结构更加稳定
电池容量的衰减在正极材料这一块,主要体现在H2-H3的不可逆相变与正极材料微裂纹方面。
▲三种电池H2-H3不可逆相变情况
所谓H2-H3的不可逆相变,主要是用来体现正极晶格的变化与锂离子嵌入、脱嵌过程的可逆性(氧化还原峰)。
H1-H2的过程通常是可逆的,而一旦电极出现H3相,则是出现了不可逆的变化,锂离子嵌入与脱嵌的能力都会有所损失,当电压超过一定值,亦或放电倍率达到一定的倍率,H3相便会出现。
因此,对电池性能的考量会体现在出现H3不可逆相变的电压数值变化与氧化还原峰的变化上。
通过对NCMA89、NCA89、NCM90三类电池进行100次的充放电循环测试,Un-Hyuck Kim团队发现,只有NCMA89的H2-H3不可逆相变的电压几乎维持在了初始的状态,而NCM90与NCA89电池的H2-H3不可逆相变的电压均出现了不同程度的下滑,氧化还原峰下降。
即是说,在多次的循环中,NCA与NCM正极材料的电池更容易出现H3相,可逆性出现下滑。
在正极材料的微裂纹方面,不同材料的属性也有所不同,但微裂纹的出现将会影响电极的阻抗,一旦阻抗增大,对于电池的电流充放都会造成影响。
▲三种电池正极材料微裂纹情况,上下两排从左至右依次是NCA89电池、NCM90电池、NCMA89电
上文描述中已经提到,NCMA89电极较难出现H2-H3的不可逆相变,其具备较强的机械稳定性。Un-Hyuck Kim团队的实验也证明了这一点,在多次充放电循环后,NCMA89电池正极材料的微裂纹明显少于NCM90与NCA89电池。
除此之外,锂离子脱嵌过程中释放的氧也会溶解过渡金属,导致正极材料结构不稳定。
Un-Hyuck Kim团队通过密度泛函理论(DFT)对NCMA89、NCM90、NCA89电池的氧空位能进行了计算,发现三者的氧空位能分别为080eV、072eV和087eV。
从这一数值可以看出,Al-O化学键稳定的NCA89电池最不容易发生氧的释放,NCMA89电池同样较为稳定,而NCM90电池氧的释放所需要的能量最少,最容易导致正极材料结构发生变化。
3、NCMA正极材料热稳定性更强
考虑到电极材料的热稳定性对于电池安全的影响也极为重要,Un-Hyuck Kim团队还采用差示扫描量热法(DSC)对正极材料放热反应的峰值温度进行了测量。
测量结果显示,NCA89电池正极放热反应的峰值温度为202°C,发热量为1753J/g,而NCM90电池正极显示的峰值温度为200°C ,发热量为1561J/g。相比之下,NCMA89电池的正极放热反应峰值温度为205°C,而发热量仅为1384J/g,NCMA四元锂电池的热稳定性明显优于另外两类电池。
综合多次充放电循环后的容量衰退,H2-H3的不可逆相变、正极材料微裂纹、锂离子脱嵌时氧的释放情况以及热稳定性等五个方面的测试,Un-Hyuck Kim团队最终证明了NCMA正极材料在高镍路线上的优异表现。
三、NCMA正极材料短期量产成本较高 但长期成本更优
但现阶段的NCMA四元锂电池并非完全没有缺点,首先,NCMA四元锂电池的核心——正极材料的制备工艺要比NCM与NCA电池更为复杂。
Un-Hyuck Kim团队在2019年3月发布于Materialstoday的论文《成分与结构重新设计的高能富镍正极,用于下一代锂电池》。
▲Un-Hyuck Kim团队发布的论文
论文中提到,NCMA正极材料的制备步骤大致可分为六个阶段:
1、使用硫酸镍溶液与硫酸钴溶液通过共沉淀法制备球形NC-NCM[Ni 0893 Co 0054 Mn 0053 ](OH)2前体,用作制备[Ni 098 Co 002 ](OH)2的起始材料,并加入间歇反应器。
2、在惰性气体(氮气)环境下,连续在间歇反应器中加入特定量的去离子水、氢氧化钠溶液、氢氧化氨溶液,同时,将定量的氢氧化钠溶液与足量的氢氧化氨溶液(螯合剂)泵入反应器。
3、在合成过程中,最初形成的[Ni098Co002](OH)2颗粒逐渐变成球形。
4、为构建NC-NCM结构,将定量的硫酸镍溶液,硫酸钴溶液与硫酸锰溶液(Ni:Co:Mn=80:9:11,摩尔比)引入反应器,制成[Ni 080 Co 009 Mn 011](OH)2,通过调整原料用量,最终获得[Ni 0893 Co 0054 Mn 0053 ](OH)2粉末。
5、将粉末过滤,洗涤,并在真空110摄氏度的环境下干燥12小时。
6、为了制备Li [Ni 0886 Co 0049 Mn 0050 Al 0015 ] O 2,将前体([Ni 0893 Co 0054 Mn 0053 ](OH)2)与LiOH·H 2 O和Al(OH)3 ·3H2O混合,并在纯氧730摄氏度环境下煅烧10小时。
如果是进行NCM正极材料的制备,可以省去步骤6中加入铝的步骤;而如果是进行NCA正极材料的制备,则可以省去步骤4。
因此,NCMA正极材料的生产工序要比NCM与NCA正极材料的生产工序都更复杂,其短期生产成本必然会更高。
与此同时,铝的用量也需严格控制,用料过多或过少都会影响电池的能量密度,并使稳定性出现衰减,这一工序的引入对生产工艺无疑提出了更严格的要求。
但从长期的角度来看,铝的引入减少了钴的使用,以LG化学与通用合作的Ultium电池为例,该电池中钴元素的含量减少了70%。
而这一情况则能够降低动力电池的生产成本,据了解,2019年7月钴湿法冶炼中间品进口均价19707美元/吨(约合人民币137万元/吨),而良品铝矾土的价格大约在1200元/吨。
生产工艺的复杂或许会短暂延缓NCMA电池占领市场的脚步,但长期的利益还是会驱使动力电池厂与车企使用NCMA四元锂电池。
四、NCMA电池2021年量产 材料商、电池厂、整车厂纷纷布局
目前来看,虽然NCMA仍处于产业化的初期,但已经有多家公司进入这一领域进行布局,从公司属性来看,可以分为三类玩家:锂电材料供应商、动力电池企业、整车厂。
1、锂电材料供应商
根据公开信息,锂电材料供应巨头Cosmo AM&T、格林美已经率先在这一领域进行布局。
Cosmo AM&T是LG化学NCMA四元锂电池正极材料的主要供应商,该公司表示,其目前正在研究NCMA高镍正极材料,其中镍含量达到92%,正极能量密度为228mAh/g。
该公司预计会在2021年实现四元正极材料的量产,在量产后会首先与LG化学进行验证,不过该公司在正极材料方面也与三星SDI达成了合作,因此也很可能会向三星SDI供应NCMA正极材料。
而格林美日前在回答投资者提问时也曾透露,公司完成了四元正极材料的研发与量产工作,正在与客户进行吨级认证。
除此之外,企查查显示,美国新能源材料初创公司林奈新能源在中国的分公司申请了四元正极材料的专利,并于2019年2月5日公开了公告。
2、动力电池企业
目前布局NCMA四元锂电池的动力电池企业主要是中韩电池企业。
在中国动力电池企业中,国轩高科与蜂巢能源率先进行了四元锂电池的布局。
蜂巢能源在2019年7月的发布会上发布了NCMA四元锂电池产品,据了解,该产品自2018年3月在蜂巢内部立项,经历了16个月的研发得以面世。
▲蜂巢能源发布会
但目前,蜂巢能源还不具备四元锂电池的量产能力,蜂巢能源总经理杨红新表示,该公司会在2019年第四季度完成NCMA四元正极材料的产能布局,初期产能每年100吨。而到2021年,蜂巢能源就会正式量产NCMA四元锂电池。
国轩高科则没有这么高调,企查查信息显示,2016年,国轩高科申请了两款四元锂电池的制备方法专利,两项专利分别于2018年与2019年获得发明授权。
但国轩高科的技术路线相对小众,其申请的是NCAT(镍钴铝钛)与NCMT(镍钴镁钛)正极材料的制备专利。
宁德时代暂时没有对外宣布会进行NCMA电池的研发,但考虑到格林美是其正极材料的供应商之一,因此宁德时代同样有可能在暗中进行NCMA电池的研发工作。
韩国电池企业中,LG化学率先宣布将会量产NCMA四元锂电池,并将其运用到与通用合作的Ultium电池组中。Lg化学表示,这款电池的能量密度将会达到200mAh/g(并未透露是否是电芯能量密度)。
3、整车厂
目前明确表态将使用NCMA四元锂电池的整车厂只有通用一家,该公司在3月4日开幕的“EV week”上公布了与LG化学合作研发电池的项目,而该项目的核心就是NCMA电池与Ultium电池组技术。
据了解,通用将会在其最新的电动汽车平台上使用该电池,为不同的车型提供50kWh-200kWh的电池组,电池组的成本将会下降至100美元/kWh(约合693元/kWh)。
▲通用全新电动车平台
如果计划顺利,通用未来3年将会推出20款电动汽车,并在2025年达到100万辆电动汽车的销量。
一旦通用借助NCMA电池实现了电动化的成功转型,各大车企也会争相进行效仿,布局NCMA四元锂电池的车企将会大量增加。
锂电材料商、动力电池企业、整车厂三方入局,意味着NCMA四元锂电池方案很有可能会成为未来动力电池的备选方案之一。
如果顺利实现大规模商用,这一产品将会对上游矿业、中游动力电池企业、下游整车厂造成影响。
对于上游矿业而言,钴矿需求量大幅减少,一度处于高位的钴价有可能出现大幅下滑。
对于动力电池企业而言,新一轮技术的迭代将会为头部动力电池企业带来福利,谁先布局的企业将能够抢占第一拨市场,而晚布局的企业则可能面临落后或是被淘汰的情况。
对于整车厂而言,NCMA四元锂电池由于减少了钴的用量,成本大幅降低,车企生产电动汽车的成本压力下降。并且NCMA电池拥有更加优秀的循环寿命与稳定性,电动汽车产品的可靠性将会得到提升。
结语:四元电池时代将至?
通用与LG合作的四元锂电池很有可能会掀起一轮动力电池的产业变革,对比NCM/NCA三元锂电池产品,四元锂电池有着循环寿命更长、安全性优秀、成本更低等优点。对于车企和电池厂而言,这些优点意味着四元锂电池是一个难以拒绝的选项。
但不到大规模量产,四元锂电池的命运尚且无法盖棺定论,三元锂电池后续的发展路线众多,且新的技术在生产工艺、材料等方面均有变革。
单从材料来看,镍锰酸锂“无钴”电池、锂硫电池、锂空气电池都是成为四元锂电池的潜在竞争者,这些电池产品对比目前的三元锂电池同样有着不小的性能优势。
只能说,四元锂电池是目前相对而言接近量产的三元锂电池替代方案,后续情况仍需持续观望。
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车东西
文|小路
车东西7月14日消息,根据外媒彭博社(Bloomberg)报道,宁德时代与特斯拉的合作或将提高前者的全球动力电池市场份额。
据了解,受今年新冠肺炎疫情和之前中美贸易摩擦的影响,中国政府将新能源汽车的购买补贴下调之后,国内新能源汽车的的销量大幅下跌。中汽协统计,2020年上半年的电动汽车的累计销量同比下降了38%。
另外,搭载松下以及三星动力电池的Model 3进入中国市场对宁德时代来讲也是一种冲击。
这直接导致宁德时代的动力电池的2020年前5个月的累计销量锐减三分之一。与特斯拉进行合作,将帮助宁德时代提升销量,并且在全球范围内打响品牌名头,有助于海外市场的拓展。
一、特斯拉Model 3换装磷酸铁电池 成本或降近万元
7月13日,宁德时代官方发表声明,自本月起向特斯拉上海超级工厂提供一半需求的磷酸铁锂动力电池。
国产特斯拉Model 3交付仪式
今年2月份就有消息曝出,宁德时代将要为特斯拉提供磷酸铁锂动力电池,但前者拒绝透露具体细节,包括电池信息。自传出两家合作的消息至7月13日,宁德时代的股价已经翻了一倍,周一收盘价涨幅达99%,刷新历史最高股价记录。
彭博社称,磷酸铁锂电池组的制造成本比三元锂电池组低20%。
国外分析机构Bernstein称,特斯拉Model 3使用宁德时代更小巧、更便宜的磷酸铁锂电池之后,每辆汽车的制造成本将再降600~1200美元(约合人民币4200~8400元)。
根据Bernstein驻香港的高级分析师Mark Newman的观点,如果搭载宁德时代磷酸铁锂电池的Model 3在销量方面能够在国际市场获得认可,那对于电动汽车行业无疑是一则爆炸性新闻。因为,目前只有中国的纯电动汽车使用了磷酸铁锂动力电池。
宁德时代董事长曾毓群在一次采访中讲到,他与马斯克已经在进行合作交流时谈到了电池结构和电池所应用的化学材料创新的问题。电池直接直接影响到特斯拉车辆的成本与续航里程,宁德时代的电池技术是吸引特斯拉的主要原因。
宁德时代董事长曾毓群
“马斯克天天将成本问题挂在嘴边。我对他说会解决电池的成本问题,让他不要担心。马斯克这个人很有意思,我们两个人的关系还不错”,曾毓群还在采访中这样讲到。
二、中国纯电动汽车前景广阔 特斯拉需要宁德时代
根据外媒报道,虽然美国每卖出3辆电动汽车其中就有一辆Model 3,但受到疫情和其他因素的影响,美国电动汽车市场前景并不明朗,而且中国的电动汽车市场已经超过了美国和欧洲。
2020年,在出现纯电动汽车销量下滑的情况下,中国纯电动汽车也占有了5%的汽车市场份额,而目前美国为4%,欧洲市场仅为3%。发展至2025年,中国纯电动汽车所占汽车市场份额将会达到20%;美国纯电动汽车市场份额与中国相比,差距将继续拉大至7%,其份额仅为13%。
各地区纯电动汽车市场情况对比
有媒体预测,到2030年,全球的电动汽车保有量将达到5900万台,面对如此有前景的市场,宁德时代与特斯拉的合作将会获得巨大的利润。
今年6月,曾毓群曾对外表示,他们已经可以生产使用寿命达16年,行驶里程达200万公里(约合124万英里)的动力电池,未来计划应用于储能设施与多款车型上。
外媒称,有内部人士透露,特斯拉将在今年的“电池日”上推出“百万英里”电池,该型电池或是与宁德时代联合开发。所谓“百万英里”电池是指,在电池使用100万英里(约合160万公里)后,仍旧保持有70%以上的容量。
宁德时代电池产品
另外,特斯拉与宁德时代的合作也将提升与中国政府部门的关系,因为曾毓群担任过中国政协顾问,向中国政府高层提供可持续发展的建议。这将帮助特斯拉更好的开展业务,获得成功。
三、宁德时代积极拓展海外市场 研发投入不断提升
从宁德时代去年和今年销量下滑情况来看,宁德时代过分依赖于国内市场,该公司肯定意识到了这一点,并做出了相应举措。
彭博社新能源汽车分析机构(BNEF)分析师李代新称,宁德时代是靠中国国内需求崛起的,但中国国内市场趋于饱和。面对全球电动汽车快速发展的大势,宁德时代将来想要维持、提高自身的全球市场份额,就取决于海外的合作需求。
据了解,宁德时代已经开始在德国中部某处建设生产基地,与宝马签订了11年的电池供应合同,也向大众提供动力电池,并且还在争取为特斯拉柏林超级工厂提供电池。
曾毓群称,不排除为特斯拉柏林工厂提供动力电池的可能。不过,特斯拉并未对此作出任何回应。
当然,宁德时代能够被多家巨头车企所认可与自身的研发投入是分不开的,早在多年前,宁德时代就已经为苹果MacBook Air笔记本电脑提供高性能电池。
仅去年,宁德时代的研发经费就达到30亿人民币,相较于2018年提高了50%。该公司目前拥有5400研发人员,其中有143位员工获得了博士学位。
据了解,曾经中国与国外先进生产车间存在差距时,曾毓群为了防止生产设备产生的震动损坏电池,用曲别针对电池进行固定。现在宁德时代的一线生产工人可以一边对电池刷漆,一边给电池上涂料。
除了研发磷酸铁锂电池技术,为了降低电池的制造成本,宁德时代正在攻关无钴电池,并致力于无钴电池的商业化。钴元素是电池成本居高不下的原因之一,并且宁德时代希望能够将成本较高的镍、锰元素用更经济的元素取代。
曾毓群在采访中提到,要想让电动汽车彻底取代燃油汽车,就必须要降低电池的制造成本,实现使用成本比燃油汽车更低的目标。
不仅是研发投入巨大,宁德时代还正在宁德市建设多处研究所和公寓楼,包括曾毓群及妻子所住的“云亭顶”社区。一个投资金额达33亿元人民币的研发综合体即将落成,届时将成为宁德时代的全球研发中心。
对此,曾毓群说,“目前各项进步表明,公司做的还不错,但距离一流还有距离。我们将加大对人才的投资力度,这才是关键点。”
结语:宁德时代与特斯拉合作开启双赢模式
从去年和今年的电池销量,宁德时代也意识到自身过于依赖国内市场。向特斯拉提供成本更低的磷酸铁锂动力电池,是其拓展海外市场的第一步。
如果搭载该型电池的Model 3在国际市场获得成功,将对目前的三元锂电池市场造成不小的冲击。与大众和宝马的合作则可以进一步拓展宁德时代的海外市场。
特斯拉与宁德时代合作不仅可以降低汽车的制造成本还可以与中国官方维持良好的关系,有助于在中国市场获得更好的销量成绩。
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尊敬的您,西安特斯拉和三星半导体是两个不同领域的公司,很难直接进行比较。西安特斯拉是一家专注于电动汽车和可再生能源的公司,而三星半导体则是一家专注于半导体技术和电子产品的公司。
如果您是想要购买电动汽车或者投资可再生能源领域,那么西安特斯拉可能更适合您。特斯拉是全球领先的电动汽车制造商,其产品质量和技术水平备受认可。此外,特斯拉还在可再生能源领域有着广泛的布局,包括太阳能电池板和储能系统等。
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