特斯拉如何備戰(zhàn)下一代動力電池？

雖然Maxwell主要以生產(chǎn)超級電容器而聞名，但業(yè)內(nèi)認為特斯拉對Maxwell用于鋰離子電池的新型干電極技術(shù)更感興趣。

特斯拉的成功得益于其先進的動力電池技術(shù)，目前其電池技術(shù)又獲得了新的突破。

外媒報道稱，特斯拉電池專家Jeff Dahn(杰夫達恩)及其團隊發(fā)布研究報告稱，他們與合作伙伴開發(fā)出了一種比固態(tài)電池能量密度更高且更穩(wěn)定的新型鋰電池，這或許將改變下一代動力電池技術(shù)的發(fā)展路線。

該技術(shù)報告的全稱為：LiDFOB/LiBF4液態(tài)電解質(zhì)無陽極鋰金屬電池研究報告。其中核心的信息顯示，此前很多研究對于下一階段的鋰金屬電池不看好，認為電池中使用的傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)必須由固態(tài)電解質(zhì)代替，以保持長期穩(wěn)定循環(huán)所需的壽命和高能量密度。

報告顯示，實現(xiàn)鋰金屬負極的另一個潛在途徑是使用固態(tài)電解質(zhì)，這被許多研究認為是未來最可行的技術(shù)手段。但目前固態(tài)電解質(zhì)在多次充放電后無法實現(xiàn)穩(wěn)定無枝晶的狀態(tài)(穩(wěn)定性)，同時在大規(guī)模量產(chǎn)方面也存在問題，生產(chǎn)線動輒就需要數(shù)十億美元的投入。

而Jeff Dahn與其團隊在試驗中發(fā)現(xiàn)，采用LiDFOB/LiBF4液態(tài)電解質(zhì)的無負極鋰金屬電池在90次充放電循環(huán)后，仍可以剩余80%的電池容量和較高的穩(wěn)定性，在能量密度上也并不亞于固態(tài)電池。即使在50次充放電循環(huán)后，液態(tài)電解質(zhì)也可以實現(xiàn)無密度樹枝狀的鋰形態(tài)，包括密集填充的色譜柱。

這意味著導致電池發(fā)生短路起火的鋰枝晶被消除或極大減少了，從而提高了鋰電池的安全性。

報告中還提到了如何解決用鋰金屬取代傳統(tǒng)石墨負極而不必使用固態(tài)電解質(zhì)的問題。

眾所周知，特斯拉使用的是高比能18650電池，新車型Model 3使用的是能量密度更高的21700電池。特斯拉采用液冷式熱管理系統(tǒng)設(shè)計能夠確保其電池以最高效率、最優(yōu)化狀態(tài)運行，從而最大化電池壽命以及效能表現(xiàn)。

而此次特斯拉宣稱研發(fā)出了比固態(tài)電池能量密度更高、壽命更長、成本更低的新型鋰電池，有助于進一步提升其產(chǎn)品競爭力。

但特斯拉是否會采用該新型電池以替代圓柱電池還不得而知，在正式商業(yè)化量產(chǎn)之前也要經(jīng)過足夠的驗證和測試。

值得注意的是，除了該新型鋰電池之外，特斯拉還在采用其它技術(shù)研發(fā)新的電池。

外媒報道稱，電動汽車制造商特斯拉首席執(zhí)行官埃隆•馬斯克(Elon Musk)暗示，或者說幾乎已經(jīng)證實，該公司正在利用從麥克斯韋(Maxwell)那里收購的新技術(shù)自主開發(fā)電池。

雖然Maxwell主要以生產(chǎn)超級電容器而聞名，但業(yè)內(nèi)認為特斯拉對Maxwell用于鋰離子電池的新型干電極技術(shù)更感興趣。

Maxwell在去年發(fā)表的一篇“干電極涂層技術(shù)”論文中，Maxwell的首席化學家和電池科學家描述了他們的涂層技術(shù):與傳統(tǒng)的漿液澆注濕涂層電極不同，澆注的DBE電極具有顯著的高負載，并能產(chǎn)生厚電極，在不影響物理性能和電化學性能的情況下，實現(xiàn)高能量密度電池。與濕涂電極相比，Maxwell的DBE電極具有更好的放電速率性能。

Maxwell通過生產(chǎn)具有出色的長期電化學循環(huán)性能的堅固的自支撐干涂層電極薄膜，以及大于10Ah容量的大型袋式電池原型，證明了其可擴展性。

Maxwell宣稱，在2c放電條件下，一組包含干涂層電極的五個電池的容量保持率在90%以上。至于耐用性，Maxwell公司聲稱，其電池技術(shù)在經(jīng)過近1500充放電次循環(huán)后，仍可保持近90%的容量

此外，Maxwell還聲稱，其電極能使當前演示單體電池的能量密度超過300 Wh/kg，并且它們能看到超過500 Wh/kg的實現(xiàn)路徑。

由此可見，特斯拉正在通過多種路徑研發(fā)新型鋰電池或者其它電池技術(shù)，目的是將電池核心技術(shù)掌握在自己手中。盡管特斯拉并沒有表明是否會自己生產(chǎn)電池，但公司正在逐步掌握先進電池的研發(fā)和生產(chǎn)能力，以確保其在電動汽車領(lǐng)域保持領(lǐng)先優(yōu)勢和地位。