TSLA签宁德时代,转向磷酸铁锂降成本可能代表了电动车行业的趋势。
电池的四大主材(正极材料、负极材料、电解液和隔膜)中,正极材料不但占到成本的40%,而且直接决定着电芯的能量密度。因此大多数动力电池都以正极材料来命名。主要分为磷酸铁锂LiFePO4、三元(镍钴铝NCA/镍钴锰NCM)和锰酸锂电池这三类(为什么董小姐的珠海银隆的钛酸锂电池无法归类?这是因为钛酸锂是唯一的以负极材料命名的动力电池)。磷酸铁锂电池充放电循环寿命长,但其缺点是能量密度低、低温性能差,主要应用在商用车上;三元材料的优点是能量密度高,缺点是循环寿命比较短、安全性差和高温性能差,主要应用在乘用车上;锰酸锂电池能量密度低,高温下的循环稳定性和存储性能较差,目前国内生产和使用都很少。
锂离子电池的充放电过程,就是锂离子的运动过程,嵌入、脱出。锂离子是嵌在电池结构中的,在每次运动过程中,锂离子都要从原来的结构中脱身,跑到另外一边。电池寿命建立在电池结构上。充放电过程中,每一次参与运动的锂离子越少,对结构的破坏越小。每一次参与运动的锂离子跑得越慢,对结构的破坏也越小。如果锂离子跑得差不多了,还要持续从里面抽取锂离子,对电池就会有损伤。浅充浅放+慢充>浅充浅放+快充>深度充放+慢充>深度充放+快充。
氧化镍钴铝锂(LiNi0.8Co0.15Al0.05O2,简称NCA )的生产工艺相较于NCM811更加严格,比如NCA在制造过程中要求湿度要控制在10%以下,而NCM以及其它类型电池目前只需要在注液工序对湿度进行严格控制。在过充滥用测试的情况下,NCM811的安全性是比不上NCA的。NCM从111(1:1:1)到532、622、811,随着镍含量的增加,电池能量密度也相应得到了提升,NCA通常配比为8:1.5:0.5。新一代NCM配比为9:0.5:0.5。提高电池镍金属含量意味着车辆的续航里程数将随着能量密度的增大而提升,但这需要最新的技术来实现电池的稳定性。
NCM811: 单体最高250Wh/kg、系统最高200Wh/kg
NCA 18650: 单体最高250Wh/kg、系统最高200Wh/kg
NCA 21700: 单体最高350Wh/kg、系统最高300Wh/kg