對(duì)于有野心的電動(dòng)汽車生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，都企圖擁有自己的動(dòng)力電池工廠，以減少對(duì)電池供應(yīng)商的依賴，實(shí)現(xiàn)對(duì)核心零部件的掌控力。如今，特斯拉的自造電池戰(zhàn)略正在加速推進(jìn)中，這其中也包括能夠?qū)崿F(xiàn)續(xù)航里程百萬(wàn)英里的超級(jí)電池。

01

加強(qiáng)與三元材料技術(shù)發(fā)明者合作

根據(jù)特斯拉的規(guī)劃，到2022年該公司將自己生產(chǎn)100GWh動(dòng)力電池，到2030年產(chǎn)能將達(dá)到3T(3000G)Wh。如果按照一輛車帶電量70kWh假設(shè)，那么100GWh電池預(yù)計(jì)可滿足約140萬(wàn)輛電動(dòng)汽車電池需求。馬斯克曾表示，“特斯拉可能會(huì)超額生產(chǎn)電池，并向其他汽車廠商供應(yīng)電池。”

近日，據(jù)外媒報(bào)道特斯拉已與加拿大達(dá)爾豪西大學(xué)的杰夫·達(dá)恩（JeffDahn）的電池研究實(shí)驗(yàn)室續(xù)簽了五年的電池研究合同。1月18日，達(dá)爾豪斯大學(xué)宣布與特斯拉的合作關(guān)系將至少延長(zhǎng)到2026年。不僅如此，達(dá)爾豪斯大學(xué)還表示，此次簽約中還新增了兩名電池行業(yè)的知名科學(xué)家，加入到與特斯拉的獨(dú)家合作伙伴關(guān)系中，開(kāi)發(fā)的電動(dòng)汽車電池。

“我們很高興能與兩位科學(xué)家一起擴(kuò)展我們的工作。我們期待他們?cè)陔姵丶夹g(shù)方面的重要貢獻(xiàn)。”特斯拉方面表示，特斯拉認(rèn)為兩位科學(xué)家的加入將有助于公司研制出更持久、更強(qiáng)大的純電動(dòng)汽車電池。

據(jù)電池中國(guó)網(wǎng)了解，早在2016年特斯拉就與達(dá)爾豪西大學(xué)開(kāi)始了合作，旨在開(kāi)發(fā)壽命更長(zhǎng)、成本更低的純電動(dòng)汽車電池。多年來(lái)，特斯拉一直與杰夫？達(dá)恩的研究團(tuán)隊(duì)合作，為電動(dòng)汽車電池和壽命開(kāi)發(fā)新戰(zhàn)略。

作為世界具有高度知名度的鋰電科學(xué)家，杰夫·達(dá)恩曾通過(guò)精確限定鎳鈷錳材料中鎳的含量，使三元復(fù)合正極材料成功實(shí)現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化，杰夫·達(dá)恩也因此成為業(yè)界公認(rèn)的三元材料技術(shù)真正的開(kāi)創(chuàng)者和發(fā)明者。

杰夫·達(dá)恩對(duì)鋰電池未來(lái)技術(shù)的發(fā)展充滿樂(lè)觀。此前杰夫·達(dá)恩接受電池中國(guó)網(wǎng)專訪時(shí)表示：“動(dòng)力電池可以實(shí)現(xiàn)高能量密度和安全性兼得，關(guān)鍵是在設(shè)計(jì)和材料選擇上要很小心。這不容易，但是可以做到。”

02

加速研發(fā)百萬(wàn)英里超級(jí)電池

在與特斯拉的合作中，杰夫？達(dá)恩團(tuán)隊(duì)做了不少開(kāi)創(chuàng)性的工作。“百萬(wàn)英里電池”就是他們的杰作。2019年，杰夫？達(dá)恩和他的團(tuán)隊(duì)公布了一種新型電池的測(cè)試結(jié)果。這種電池是一種鋰離子電池，采用新一代“單晶”NCM532正極和一種新的先進(jìn)電解質(zhì)，可以使電動(dòng)汽車持續(xù)行駛100萬(wàn)英里（約160萬(wàn)公里）。這也就意味著，如果該電池裝車實(shí)用之后，就算整車報(bào)廢了，電池還能夠繼續(xù)使用。

據(jù)了解，現(xiàn)階段特斯拉車型所使用的電池壽命僅約為50萬(wàn)公里，距160萬(wàn)公里相差甚遠(yuǎn)。“百萬(wàn)英里”電池生產(chǎn)之后，意味著特斯拉電動(dòng)車的使用壽命將會(huì)比現(xiàn)有車輛的壽命延長(zhǎng)至少兩倍。

1月16日，在中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)（2021）線上論壇上，特斯拉中國(guó)區(qū)總經(jīng)理王昊特別提到了這種“超長(zhǎng)壽命電池”，“如何在保證安全的前提下延長(zhǎng)電池的使用壽命是我們研發(fā)的重點(diǎn)，百萬(wàn)英里壽命的電池將使特斯拉車輛的使用壽命超過(guò)美國(guó)平均車輛使用壽命的5倍，同時(shí)特斯拉車輛電池的衰減程度也非常低。”王昊說(shuō)。

不過(guò)，雖然特斯拉一直致力于自產(chǎn)電池，但是限于目前的技術(shù)、資金、成本等各種因素，短期內(nèi)其百萬(wàn)英里電池將與合作伙伴共同制造。此前曾有外媒報(bào)道稱，特斯拉的“百萬(wàn)英里”電池將首先在中國(guó)推出，與寧德時(shí)代（CATL）合作生產(chǎn)，然后將在北美等其他市場(chǎng)推出。

2020年6月，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)兼創(chuàng)始人曾毓群表示，該公司已經(jīng)準(zhǔn)備好生產(chǎn)其百萬(wàn)英里電池。這種電池采用合成單晶鎳鈷鋁電極的方法，鎳含量達(dá)到50%，鈷元素達(dá)到20%，并加入人造石墨，該電池技術(shù)非常先進(jìn)，受到外界影響比較小，對(duì)天氣、地形等限制因素比較小，可能會(huì)是一款領(lǐng)先幾十年的產(chǎn)品，據(jù)稱該電池能達(dá)到4000次充放電循環(huán)，續(xù)航里程達(dá)到100萬(wàn)英里。

值得注意的是，目前開(kāi)發(fā)百萬(wàn)英里電池的不止特斯拉和寧德時(shí)代。此前，通用汽車執(zhí)行副總裁DougParks對(duì)媒體透露，該公司正在開(kāi)發(fā)一種使用壽命達(dá)100萬(wàn)英里的電動(dòng)汽車電池，并已接近成功。不過(guò)，通用汽車高管并未說(shuō)明推出“百萬(wàn)英里電池”的具體時(shí)間表。

除此之外，還有一些企業(yè)推出了“百萬(wàn)公里”電池。蜂巢能源于2020年推出了兩款無(wú)鈷電池產(chǎn)品，其中一款產(chǎn)品容量為115Ah，電芯的能量密度為245Wh/kg。基于其無(wú)鈷電芯基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的新能源汽車，電池使用壽命可延長(zhǎng)至15年或120萬(wàn)公里。

而比亞迪量產(chǎn)的磷酸鐵鋰刀片電池，體積能量密度相比傳統(tǒng)鐵電池提升了50%，電池使用壽命也超過(guò)100萬(wàn)公里。