真的不含钴!蜂巢能源推出了锂镍锰氧化物电池,明年量产续航里程可达880km。
5月18日,蜂巢能源率先给出了自己的答案,还带来了真正的“无钴电池”——NMX镍锰锂电池。
无钴电池需求的紧迫性
除了比亚迪坚持绝不放弃磷酸亚铁锂的技术路线,市场上绝大多数企业都已经拥抱三元锂电池。以NCM(镍钴锰)或NCA(镍钴铝)为正极材料的三元电池确实可以显著提高能量密度,轻松提高续航里程。但是三元锂电池的一些硬伤也是很多车企无法避免的。
首先,地壳中钴的含量较低,丰度只有0.0025%。全球陆地钴储量约为765,438+百万吨,但区域分布非常集中。刚果(金)占全球钴储量的52%,其他国家和地区占比很低。目前全球钴的消耗量约50%用于锂电池,包括车用锂电池和消费电子产品用锂电池。随着新能源汽车的快速发展,钴的需求持续激增。如果不考虑回收,2026年后钴将供不应求;有限的钴资源无法支撑新能源汽车无限的发展空间。
其次,原材料的稀缺性必然会提高钴的价格。这样一来,动力电池的成本就很难继续探讨下去,最终这部分成本还是需要消费者买单。
然而,作为三元锂电池中的重要元素,虽然人们一直在努力降低钴含量的比例,但没有人能完全去除。原因很多,最重要的一个是钴不仅可以稳定材料的层状结构,还可以提高材料的循环和倍率性能。
特斯拉CEO马斯克多次提到降低电池中钴的使用比例,甚至是无钴电池解决方案,这也表达了汽车企业需求方摆脱资源约束的迫切性。全球电池供应商和车企都在想办法降低三元电池中钴的含量。
蜂巢能源NMx无钴电
基于对材料体系的前瞻性研发,蜂巢能源在全球率先发布了基于无钴材料的电池产品。这种NMx锂镍锰氧化物无钴材料具有高循环寿命、高安全性和高能量密度的核心优势。其核心技术支撑是通过阳离子掺杂技术、单晶技术和纳米网络包覆三大关键技术,显著改善无钴层状材料的镍锂离子混合和循环寿命问题,使无钴材料最终跨越这些关键障碍,进入大规模应用阶段。
锰酸锂镍具有尖晶石结构。与钴酸锂的层状结构相比,尖晶石结构更加稳定,具有三维锂离子扩散通道,更有利于锂离子的扩散。锰酸镍锂材料的工作电压平台高达4.7V,可逆容量达到146mAh/g,相比钴酸锂材料的3.7V工作电压平台有很大优势。反应在电池组上。与锂钴氧化物正极材料相比,锂镍锰氧化物具有更高的输出电压、更低的成本和环境友好性。
蜂巢能源目前有两款锂镍锰电池产品。
第一款产品是基于590模块的电池设计,容量为115Ah,能量密度为245 Wh/kg。该产品的特点是在通用电池尺寸设计的基础上完成的。可以搭载在目前大多数新的纯级别平台上,出色的循环寿命和日历寿命特性使这款电池实现了整车侧15 1.2万公里的质保,并于2021年6月推向市场。
第二种型号是L6薄膜无钴长电池,容量为226Ah。该产品是与汽车企业合作开发的。在先进的matrix PACK设计支持下,是全球首款可以实现880公里续航里程的车型。预计2021下半年量产。
880公里的续航里程,电动车彻底解决了里程焦虑的问题,对于消费者来说,日常使用中充电的频率也是可以控制的。按照每天通勤80公里计算,880公里的续航时间让消费者一个月只需充电三次,就能实现每月通勤的目标。在新的基础设施建设中,随着公共充电网络的普及,消费者可以摆脱家庭充电的束缚,更加自由地选择电动汽车。
蜂巢能源的无钴电池产品开创了动力电池的新品类,具有容量更高、寿命更长、安全性更好的特点,解决了电动车续航、电池衰减、安全三大痛点。
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