鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:920次 | 2018年08月24日
誰能在電池上取得大突破,我們會(huì)愛死他的
眾所周知,ElonMusk是個(gè)舊秩序破壞者,他的火箭不但能超越星辰,還能回收再利用,大幅降低了人類探索太空的成本。此外,他還證明了電動(dòng)車能大規(guī)模量產(chǎn)和銷售。不過,2017年夏天的財(cái)報(bào)會(huì)議上,Musk也不得不承認(rèn)特斯拉在電池上遇到了問題。
“誰能在電池上取得大突破?我們會(huì)愛死他的?!盡usk在財(cái)報(bào)會(huì)議上感嘆。
Musk發(fā)出這句略帶嘲諷的感嘆也是因?yàn)榉治鰩煹囊粋€(gè)問題,那時(shí)一條新聞稱豐田在電池領(lǐng)域取得重大突破,它的固態(tài)電池黑科技已經(jīng)進(jìn)入“生產(chǎn)工程”階段。
“這不就是電池突破的日常嗎?”Musk諷刺意味十足,哪家公司能搞出固態(tài)電池的話,可以發(fā)給特斯拉樣品或者找第三方獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室證明。“要不然就閉嘴吧?!?/p>
不過,鋼鐵俠否定固態(tài)電池并不意味著這項(xiàng)技術(shù)就死路一條,另一家快被人遺忘的電動(dòng)車新創(chuàng)公司就宣稱自己離取得突破不遠(yuǎn)了。這家公司就是Fisker。
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Fisker即將量產(chǎn)的電動(dòng)超跑“Emotion”用的是LG的鋰離子電池。不過,它還留了一手,F(xiàn)isker自行研發(fā)的固態(tài)電池幾個(gè)月后就能完成最終設(shè)計(jì),并可能大規(guī)模量產(chǎn),未來成熟后將成為Emotion的標(biāo)配。
縱觀整個(gè)電動(dòng)車行業(yè),大家都還在守著“濕的”鋰離子電池,說的形象點(diǎn)就是超大號手機(jī)電池。由于鋰離子電池的發(fā)展遭遇瓶頸,因此汽車行業(yè)的先驅(qū)們將目光投向了固態(tài)電池這一概念,它省掉了液態(tài)電解質(zhì)傳輸能量的步驟,轉(zhuǎn)而采用固態(tài)“干性”導(dǎo)電材料制作。
與傳統(tǒng)鋰離子電池相比,固態(tài)電池不容易起火。在鋰離子電池中,液態(tài)電解質(zhì)的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生熱量,在某些情況下會(huì)出現(xiàn)失控效應(yīng)進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。固態(tài)電池就不一樣,它汲取能量速度更快也更安全。這就意味著車輛能擁有更快的充電速度,而在這方面電動(dòng)車一直被人所詬病。此外,少了液態(tài)電解質(zhì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的巨大熱量,廠商在溫控方面就不用留出巨大空間,而這部分空間可以用來增加車輛續(xù)航,讓用戶不再被續(xù)航焦慮困擾。
說實(shí)話,眼下固態(tài)電池現(xiàn)在還沒走出實(shí)驗(yàn)室,量產(chǎn)就更別說了。去年秋天,豐田也曾試圖量產(chǎn)固態(tài)電池,但遇到了不少麻煩。后來,豐田也不得不拉上其他日本車廠和松下一同攻關(guān),以求解決技術(shù)瓶頸。
最近,他們不得不承認(rèn),固態(tài)電池恐怕2030年才能大規(guī)模進(jìn)入市場。作為特斯拉的主要供應(yīng)商之一,松下在2025年之前都會(huì)專注于鋰離子電池的研發(fā)和生產(chǎn)。德國汽車巨頭大眾也對固態(tài)電池有極大興趣,不過它也不敢將身家壓在這里,而是直接投資了一家研發(fā)固態(tài)電池的公司,以求能有個(gè)意外回報(bào)。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
其實(shí)現(xiàn)有電池技術(shù)還有不少進(jìn)步空間,就拿特斯拉電動(dòng)車來說,高端型號性能和續(xù)航都是世界第一流,不過缺點(diǎn)依然很明顯。比如,你永遠(yuǎn)不可能在1小時(shí)內(nèi)充滿電,即使是在特斯拉的超級充電站。此外,當(dāng)你出門開了150英里之后,就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的續(xù)航焦慮,怕剩余的電回不了家。
除此之外,鋰電池還有衰減問題,這就意味著駕駛幾年之后電動(dòng)車就達(dá)不到曾經(jīng)的續(xù)航能力,而且別忘了,冬天氣候寒冷時(shí)電動(dòng)車?yán)m(xù)航也會(huì)大打折扣。火災(zāi)問題也不能忽視,即使是技術(shù)領(lǐng)先的特斯拉也已經(jīng)發(fā)生多次車輛起火事故。
這也是固態(tài)電池成為業(yè)界新寵的原因,從理論上來說這項(xiàng)技術(shù)幾乎能解決現(xiàn)有電動(dòng)車的所有軟肋。
在這里我們得插播一下老Fisker的歷史,2011年時(shí)導(dǎo)致它破產(chǎn)的就是電池問題,事實(shí)上它是被供應(yīng)商殺死的,因?yàn)楹笳咛峁┝速|(zhì)量出問題的電池。這也不難解釋為何新Fisker選擇自行開發(fā)固態(tài)電池了。
這家公司堅(jiān)信自己會(huì)成為第一個(gè)量產(chǎn)固態(tài)電池的公司,因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)方法和制造方案都是業(yè)內(nèi)首創(chuàng)。
要理解Fisker為何能有如此爆棚的自信,你就得對固態(tài)電池進(jìn)行深入了解。眼下,許多看似更有前途的固態(tài)電池都采用了薄膜技術(shù)。是不是想到了太陽能電池板?
對,兩者的制造方法一模一樣。與傳統(tǒng)鋰電池相比,固態(tài)電池體積更小柔韌性也更好,它在能量密度上也有優(yōu)勢。不過,在能量輸出上它卻遇到了瓶頸,而且這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)相當(dāng)昂貴,沒人敢打包票它就一定能滿足量產(chǎn)車型的需求。
Fisker的解決方案稍有不同,簡單來說它就像是將這些超薄的固態(tài)電池以三維層狀的方式進(jìn)行堆疊,這樣的3D結(jié)構(gòu)讓電池表面積大了27倍。
這就意味著,F(xiàn)isker的固態(tài)電池在能量密度上比單個(gè)的固態(tài)電池條帶要高得多,與傳統(tǒng)鋰電池相比則更是可以輕松碾壓(能量密度是鋰電池兩倍多)。此外,F(xiàn)isker稱自家固態(tài)電池至少能經(jīng)受1000次充電循環(huán),而特斯拉只有它的一半。
Fisker還指出,公司已經(jīng)找到了拉低固態(tài)電池成本的方案,這一切都要?dú)w功于制造上的突破?!拔覀円呀?jīng)解決了精確、重復(fù)且快速生產(chǎn)3D固態(tài)電池的方法?!盕isker說?!皞鹘y(tǒng)鋰電池在制造時(shí)要經(jīng)過18個(gè)步驟,從下料到電池發(fā)貨要耗費(fèi)50到60天,這個(gè)周期太過漫長。”Fisker表示其固態(tài)電池整個(gè)生產(chǎn)制造周期還不到十天。
雖然放出了讓人流口水的性能細(xì)節(jié),但Fisker不愿透露自家公司如何以這么快的速度制造固態(tài)電池,至于電池會(huì)用到什么材料,現(xiàn)在也是個(gè)秘密(電池制造時(shí)用到的電解液也對電池的耐久性和制造難度有巨大影響)。
當(dāng)然,F(xiàn)isker也表示,到時(shí)他會(huì)用真正的突破證明自己的選擇。事實(shí)上,它已經(jīng)開始與一些精心挑選的廠商討論這項(xiàng)技術(shù)了。至于未來固態(tài)電池的代工商,F(xiàn)isker也已經(jīng)在積極接觸。
手握珠玉,自然會(huì)有人找上門來,畢竟整個(gè)汽車行業(yè)電動(dòng)化的過程中大家都將續(xù)航和成本當(dāng)成競爭利器。在固態(tài)電池取得真正的突破之前,各家廠商還是會(huì)通過“走量”來壓低鋰電池的成本。
在松下的幫助下,特斯拉已經(jīng)能在內(nèi)華達(dá)的超級工廠自行量產(chǎn)鋰電池電芯和電池組了,過去幾年里它們更是下大力氣優(yōu)化了整個(gè)生產(chǎn)過程(特斯拉已經(jīng)是世界上最大的鋰電池電芯買家,它們已經(jīng)在紐約建造第二個(gè)超級工廠了,未來在中國和歐洲也會(huì)興建新的超級工廠)。
反觀大眾,則有些舉棋不定,它不敢將未來全部賭在固態(tài)電池上。眼下,大眾已經(jīng)制定了耗資甚重的“砸錢”計(jì)劃,未來要給亞洲的領(lǐng)軍電池制造商投資480億美元,以進(jìn)一步挖掘現(xiàn)有電池技術(shù)的潛力,同時(shí)為未來的電動(dòng)車大軍“儲(chǔ)備彈藥”。其他德國巨頭也非常依賴亞洲的電池制造商(如三星、LG和中國的寧德時(shí)代),因?yàn)橹挥兴鼈兡軡M足這些巨頭的胃口。最近,彭博新能源經(jīng)濟(jì)的研究顯示,到2021年,全球鋰電池產(chǎn)能將達(dá)到現(xiàn)在的4倍。
這些努力將進(jìn)一步拉低鋰電池成本,不過在技術(shù)上恐怕研究人員也很難再壓榨出什么潛力了。在今年夏天的特斯拉股東大會(huì)上,Musk就承認(rèn),同樣大小的電池組,特斯拉最多能再提升30%的性能。
如果真如Fisker所言,固態(tài)電池大業(yè)將成,那么這家重獲新生的公司肯定能火一把。不過,F(xiàn)isker得先證明自己所言非虛。當(dāng)然,大家也不用過度擔(dān)心,畢竟Fisker電池部門主管是Sakti3的創(chuàng)始人,這家電池公司過去十年來都在潛心研究固態(tài)電池。
業(yè)內(nèi)專家相信,固態(tài)電池飛入尋常百姓家還得很多年。不過Fisker的目標(biāo)就是打破這個(gè)宿命并借助新技術(shù)給其它廠商迎頭痛擊。當(dāng)然,F(xiàn)isker也想通過這項(xiàng)技術(shù)證明自己,畢竟上次破產(chǎn)對他造成了不小的打擊。
“肯定會(huì)有人說,我們憑什么要相信他?但現(xiàn)在我們根本不在乎這些質(zhì)疑,F(xiàn)isker也不需要說服大家,我們的首要目標(biāo)就是趕緊轉(zhuǎn)入量產(chǎn)階段?!盕isker說。
即使Fisker大膽的固體電池夢真的做成了,恐怕特斯拉也不會(huì)主動(dòng)貼過來,畢竟兩家公司此前有過不愉快。2008年時(shí),特斯拉就將HenrikFisker告上法庭,稱其竊取了公司商業(yè)機(jī)密,創(chuàng)立Fisker用到的關(guān)鍵信息都來自ModelS(這場官司特斯拉敗訴)。
此外,雖然財(cái)報(bào)會(huì)議上Musk的話像在求救,但特斯拉這樣的公司可不會(huì)干等著看他人革電動(dòng)車行業(yè)的命。
“要說比特斯拉電池技術(shù)還牛的公司,我真的沒聽說過?!碧厮估瑿TOStraubel自信的說道。“這話可不是吹牛,我們幾乎和每家電池新創(chuàng)公司、實(shí)驗(yàn)室和大型制造商都有過接觸,也詢問過報(bào)價(jià),電芯測試就更別說了。所以,如果有什么新技術(shù)我們肯定不會(huì)錯(cuò)過。當(dāng)然,我們也希望見到新的技術(shù)突破,但現(xiàn)在依然沒什么好消息?!?/p>
在看待電池技術(shù)新突破的問題上,Musk的回應(yīng)則更為強(qiáng)硬,去年的財(cái)報(bào)會(huì)議上他就直接說出了自己的懷疑,“現(xiàn)在所有的工作都停留在PPT上,我也能做個(gè)PPT講講瞬間轉(zhuǎn)移的技術(shù),但這并不意味著大家很快就能用上?!?/p>