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续航超800km,电池成本降10%,无钴电池还有哪些优势?
电驹 3236公海 2020-08-16

对于电动公海710消费者来说,电池是他们最关心的问题。主要包含4个方面:续航、安全、寿命、成本。

目前电动车电池的技术方向主要是磷酸铁锂和三元锂两种。磷酸铁锂电池安全性还行,但由于能量密度低,续航没有保障;三元锂电池续航高,但安全性相对没有磷酸铁锂稳定。

那么,有没有尽善尽美的方案呢?既解决续航问题,又能保证安全。目前看来,业内普遍认为,最好的技术探索方向是无钴电池。顾名思义,无钴电池就是去掉钴元素的电池,主要针对含有镍、钴、锰三种金属元素的三元锂电池。

然而,能做到无钴技术的电池厂商全球也没有几家。今年,长城控股旗下蜂巢能源发布了全球首款基于无钴材料的电芯产品,并推出了NMX无钴电池,成为全球首家研发出无钴电池的电池厂商。

针对无钴电池的优势和实现逻辑。《车哥们》团队专访了长城公海710蜂巢能源电芯研发中心总经理高飞,来看看长城公海710对这个问题的理解。

无钴电池续航提升到800km有无可能?

高飞表示,电动公海710续航最终会向着800km的续航挑战,无钴电池是一个重要的探索方向。高续航最根本的还是从能量密度入手,而追求高能量密度在最近3-5年肯定还是以三元材料为主,其中最核心的技术方向还是无钴电池。

“目前无钴电池可以做到240Wh/kg到245Wh/kg,远远高于现在主流的磷酸铁锂电池170Wh/kg到180Wh/kg的水平。”

高飞认为,无钴电池的能量密度十分接近目前商业化应用能量密度最高的811体系的水平。811体系能量密度在240Wh/kg到250Wh/kg。所以无钴电池在能量密度上完全碾压磷酸铁锂电池,适合长续航里程车型的适配。

这个逻辑可以理解为电池质量不变的前提下,电池的容量变大,续航能力变强。按照高飞的说法,无钴电池能量密度会在目前三元锂电池基础上进一步提升。

以磷酸铁锂电池作为参考,目前市面磷酸铁锂电池续航最高的是比亚迪汉(参数|询价)EV的605km,那按比例推算,未来无钴电池达到800km续航是有可能的。

无钴电池更安全?

电池安全也是消费者重点关注的问题。前不久,磷酸铁锂电池的代表比亚迪和三元锂电池的代表宁德时代展开了一次“世纪交火”,辩论的重点就是电池安全。

动力电池安全包括电池抗扩充能力、热稳定性、碰撞起火等多个方面。其中,最重要的就是充电安全和热稳定安全。前不久发生过多起电动车充电自燃,仅7月不完全统计的电动车就有13起,其中充电起火占了很大比例。

“从材料体系来说811的过充电在120%左右,而无钴电池可以做到140%SOC过充电。”

高飞认为,无钴电池的抗过充能力明显高于目前市面抗过充能力最强的811三元锂电池。未来随着快充技术发展,电池抗过充能力更加重要,无钴电池能从根本上解决这个问题。

“国标要求电池在130度热箱中半个小时不爆炸、不起火,无钴电池(这个温度)可以到150度。”

高飞表示,电池在高温情况下的热稳定性也是无钴电池的一大优势。尤其是电池在特殊情况下,发生温度急剧升高情况时。今年5月,针对电动车电池安全问题,国标甚至对其提出了硬性指标,电池单体发生热失控后,电池系统在5分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时间。按照高飞的说法,无钴电池更容易达到这个标准。

无钴电池车辆里程寿命超100万公里?

“假如一辆400公里的电动公海710,2500次以上意味着可以行驶100万公里以上。”

高飞表示,目前811三元锂电池使用寿命在1500次到2000次,无钴电池循环寿命在2500次以上,从目前数据的趋势看大概在3000次。如此推算可行驶100万公里以上。

目前看来,电动车消费者对车辆的行驶里程并没有太深的理解。第一、电动车样本数量太少;第二、行驶里程是一个需要长线跟踪的数据,可参考的数据并不多;第三、电池安全、续航都问题占据了太多焦点。

100万公里是什么概念呢?可以类比一下燃油车的数据,最早期号称能够开三代的捷达王官方测试的里程是40万公里左右,完全能开20年以上。按家用车型一年2万公里的里程来算,100万公里可以开50年,完全在电动车的全生命周期内。

无钴电池降电池成本10%?

“无钴电池把钴去掉以后,相对于传统的三元电池从材料上可以降低10%到15%的成本,电池层面可以降低6%到10%的成本。”

高飞认为,无钴电池可以降低最高10%的成本。此前投行机构根据工信部2019年公布的新能源乘用车目录推算,电动车动力电池在整车成本比例是30%-40%。以30万的小鹏P7(参数|询价)来看,如果用无钴电池,至少还有一万的降本空间。

当然,也有不少消费者质疑,理论上的技术水平一个层面,真正落到车辆上又是另一个问题。能否大规模用在量产车型上,何时能用,高飞给出了自己的判断。

高飞认为,追求高能量密度在最近3-5年肯定还是以三元材料为主。从供给端来看,全球钴的资源比较稀缺,每年钴的产量在20万吨,其中有50%左右用在手机、笔记本上;有14%左右用于新能源公海710的动力电池。推算未来钴的需求是现在的5倍,现在的钴资源无法支撑整个动力电池产业发展,所以低钴化、无钴化肯定是大势所趋。高钴元素原来的111到523,20%的钴到现在10%的钴甚至5%的钴,最近几年负极加硅或者负极补锂的技术,正负极材料目前来看3-5年是这样的趋势。

长城公海710看到了这样的趋势,并且在这方面已经有了非常完善的布局,其蜂巢企业车规级AI工厂2018年就已经开始投入建设,2019年底投产。高飞先容,其无钴电池是向所有OEM厂商开放的。按照高飞的说法,关于无钴电池大规模使用,以现在的节点看,2023年是一个值得期待的时间点。

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