Las baterías eléctricas esperan con ansias el momento de la singularidad: tres rutas técnicas principales para las baterías sin cobalto con hojas de grafeno acogen conjuntamente los avances
Yanwen Automobile Company conducía el coche para Wang Shuoqi.
En los últimos días las novedades en el ámbito de las baterías eléctricas son constantes.
Estas voces afectan a los consumidores y a los mercados de capitales.
El 13 de mayo, GAC New Energy, una subsidiaria del Grupo GAC, anunció que para fines de este año, la investigación y el desarrollo de la producción en masa de baterías de grafeno finalmente pasarán del laboratorio a los vehículos reales, y GAC El modelo New Energy Aian estará equipado con logros tecnológicos relevantes.
"La 'batería de carga ultrarrápida' desarrollada en base al material de grafeno tridimensional (3DG) de GAC ha completado las pruebas de celdas de batería, módulos y muestras de empaque de batería, y se ha cargado en el vehículo para Prueba de carga de alta potencia. La vida útil y la seguridad han cumplido con los estándares de uso.
Según las pruebas, la "batería de carga súper rápida" puede cargar la batería al 85% en solo 8 minutos, y la carga. El tiempo es equivalente al tiempo de repostaje de un vehículo de combustible tradicional "
El 11 de mayo, Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. celebró una sesión informativa en línea sobre sus resultados de 2019. En la sesión informativa se afirmó que el desarrollo exitoso de la tecnología de baterías sin cobalto significa que los costos de las baterías se reducirán aún más.
En abril de 2016, Tesla emitió una nueva patente que demuestra que su batería con una vida útil de 10.000 millas se ha desarrollado aún más.
Esta patente describe un nuevo tipo de batería de litio que podría mejorar la calidad de la batería, prolongar su vida útil e incluso ahorrar costes. La patente se titula "Método para sintetizar electrodos de níquel-cobalto-aluminio".
El 29 de marzo, BYD lanzó oficialmente la batería Blade. En la conferencia de prensa, se demostró la prueba de acupuntura más temida de la batería, y se afirmó que la batería de hoja tiene las características de alta seguridad, larga duración y larga duración, y devolverá la ruta de desarrollo de las baterías eléctricas a el camino correcto de seguridad. (Ver: Blade Battery: Un gran paso en el nuevo campo energético, un pequeño paso para Wang Chuanfu).
Cuatro nuevas empresas de energía lanzaron tres tecnologías de baterías completamente diferentes alrededor del primer semestre de este año, y los problemas que deben resolver las nuevas tecnologías ilustran exactamente el dilema actual de las nuevas energías.
La carga es lenta,
vida corta,
insegura,
alto costo.
La tecnología de baterías promovida por GAC Xinyuan en cooperación con Tesla, BYD y Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. resuelve perfectamente las cuatro deficiencias principales mencionadas anteriormente. ("Esta es la explicación más directa e impactante que he escuchado sobre la seguridad de las baterías de los vehículos eléctricos, pero no significa que los vehículos eléctricos no tengan futuro").
Tiene el momento de singularidad de las baterías eléctricas. realmente llegó?
Las perspectivas comerciales del grafeno aún se desconocen.
El descubridor del grafeno ganó el Premio Nobel de Física en 2010.
Desde entonces, el grafeno se ha convertido en un género destacado.
En 2017, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información formuló el "Decimotercer Plan Quinquenal para la Innovación Científica y Tecnológica en el Campo de los Materiales", que incluía la tecnología de materiales de grafeno como un área clave de desarrollo.
Es innegable que el término “grafeno” aparece cada vez con más frecuencia en nuestras vidas. Debido a su ultraligera, ultraalta resistencia y ultraalta conductividad, se considera una tecnología importante para aumentar la velocidad de carga de la batería y promover el avance de la tecnología de baterías eléctricas.
En los últimos años, cada vez más empresas se han sumado al campo de I+D y fabricación de baterías de grafeno, pero sólo han escuchado sus "sonidos" pero no han visto sus "cosas".
Y cuanto más esperado es un producto, más fácil es promocionarlo como tecnología de grafeno. Estrictamente hablando, los productos de consumo que podemos comprar hoy todavía no tienen ninguna aplicación de grafeno.
2014 Según el fundador y director ejecutivo de Tesla, Elon Musk, Tesla está lista para actualizar el Model S, el próximo Model Performance del automóvil Model 3. Nuestros coches pueden tener una autonomía de más de 500 millas. Así lo afirmó entonces en una entrevista con el semanario británico del automóvil Auto Express.
Sin embargo, Musk no reveló los detalles de este plan, pero según múltiples informes de los medios, una "súper batería" hecha de grafeno puede ser la clave para la realización de este plan por parte de Tesla. Si se busca detenidamente en varios informes extranjeros relevantes, todos dicen que las noticias provienen de informes de los medios chinos sin excepción.
Las especulaciones recientes también incluyen el hecho de que el P40 de Huawei estará equipado con una batería de grafeno, pero esto no se ha concretado hasta ahora.
De hecho, no existe la llamada "batería de grafeno" en los círculos académicos e industriales internacionales de baterías de litio. No hay ninguna explicación de los términos "batería de grafeno" o "batería de iones de litio de grafeno" en Wikipedia.
Actualmente, casi todas las baterías comerciales de iones de litio utilizan materiales de ánodo de grafito. Cuando el rendimiento del cátodo es similar, el rendimiento de las baterías de iones de litio depende en gran medida del material del cátodo, por lo que las baterías de iones de litio actuales también tienen la costumbre de llamarse cátodos, como las baterías de fosfato de hierro y litio, las baterías de óxido de cobalto y litio. y baterías de manganato de litio, baterías ternarias, etc.
Por tanto, la aplicación de grafeno en baterías puede ser positiva o negativa, y dado que el coste del grafeno es miles de veces mayor que el de los materiales anteriores, ningún fabricante sustituirá todos los materiales para un electrodo por grafeno. , por lo que básicamente no existen baterías de grafeno, sólo existen "baterías de iones de litio/baterías de plomo-ácido dopadas con grafeno".
Dado que GAC New Energy aún no ha anunciado detalles técnicos, todavía es un misterio si el grafeno aparecerá como material principal o aditivo en la "batería de carga súper rápida" que estará equipada en el GAC New Energy. Modelo energético Aian.
De momento, sólo Samsung ha anunciado el desarrollo de baterías de grafeno, pero algunos críticos señalan que los métodos y materias primas de Samsung determinan que esto no pueda convertirse en una solución industrial.
Además, el mayor problema del grafeno es el coste y la tecnología. Además, existen diferencias de tamaño y dificultad entre las baterías de teléfonos móviles y las baterías de automóviles. Todavía no existe una solución académica madura.
Así que la “batería de carga súper rápida” de GAC New Energy es inevitablemente sospechosa. No es difícil para los fabricantes sacar coches o teléfonos móviles de prueba y afirmar que las velocidades de carga son extremadamente rápidas. La verdadera dificultad con el grafeno es el costo y los avances tecnológicos de comercialización confiables.
Basándonos en las condiciones actuales, las perspectivas de industrialización del grafeno son aún escasas.
La carga rápida y la seguridad son contradictorias. Las empresas que resuelvan este problema pueden convertirse en actores clave de la industria automotriz actual centrándose en las baterías mismas en lugar de producir automóviles.
No rechazamos la imaginación, pero la cruel verdad es más significativa que los falsos trucos.
La patente de la batería Blade tiene el nombre de Wang Chuanfu, lo cual es muy creíble.
Hace más de un mes, el 29 de marzo, el presidente del Grupo BYD, Wang Chuanfu, dijo en una conferencia de prensa: "La batería Blade borrará por completo la palabra 'combustión espontánea' del diccionario de vehículos de nueva energía". ”
Para BYD, la seguridad de los vehículos de nuevas energías siempre se ha considerado el nivel más alto y ha mantenido cero accidentes en la seguridad de las baterías de los vehículos de nuevas energías. A lo largo de los años, BYD también se ha comprometido con la innovación en la seguridad de las baterías, con la esperanza de resolver por completo los problemas de seguridad de los vehículos de nueva energía y liderar la ruta global de la tecnología de baterías eléctricas nuevamente por el camino correcto.
En el experimento de acupuntura en la conferencia de prensa, la temperatura de la superficie de la batería ternaria de litio superó rápidamente los 500 °C y comenzó a arder violentamente en el momento de la acupuntura. La batería tradicional de bloque de fosfato ferroso de litio con mayor estabilidad no tiene llamas ni humo después de la acupuntura, y la temperatura de la superficie alcanza los 200 ℃ ~ 400 ℃, mientras que la "Batería Blade" de BYD no tiene llamas ni humo después de la acupuntura, y la temperatura de la superficie de la batería Manténgalo entre 30 ℃ y 60 ℃.
En la actualidad, la norma nacional "Requisitos de seguridad para baterías de iones de litio para vehículos eléctricos" todavía se encuentra en la etapa de solicitud de opiniones y todavía está siendo implementada selectivamente por las empresas como un proyecto opcional en gran parte. Esto se debe a que la mayor parte de la batería de litio ternaria actual no pasó la prueba.
Desde el punto de vista de los costes, BYD ha cambiado el tamaño de la batería sobre la base original, mostrando una forma "plana" y "larga". BYD no ha anunciado muchos detalles técnicos.
Pero las conclusiones se pueden resumir en tres puntos:
1. Se mejora la densidad de energía volumétrica de la batería de la pala.
2. la batería de la cuchilla se reduce;
3. La batería de la cuchilla es altamente segura;
Además, BYD también anunció que la batería de la cuchilla se ha producido en masa y se instalará en el Modelo "Han" que se lanzará el próximo mes.
La importancia que una empresa le otorga también puede utilizarse como base importante para juzgar la confiabilidad.
Como está a punto de producirse en masa, BYD también necesita proteger sus derechos de propiedad intelectual. Generalmente, las patentes que son el núcleo de la competitividad de la empresa tendrán escritos los nombres de los líderes de la empresa. .
Se puede ver en la información pública que el nombre del fundador de BYD, Wang Chuanfu, está escrito en la patente principal de la batería blade de BYD.
En verano se produjeron en China muchos incidentes de combustión espontánea de vehículos eléctricos. BYD ha utilizado el lanzamiento de tecnología, la rápida producción en masa y la alta confidencialidad para resolver el problema de la combustión espontánea de los vehículos eléctricos como un gran avance, volviendo a poner en el centro de atención las baterías eléctricas de BYD, que antes no eran optimistas y se pensaba que se habían descarriado.
Sin embargo, la seguridad, la densidad y la capacidad de la batería siempre han sido una contradicción. Si la batería Blade resuelve esta contradicción, creo que la evaluación de los consumidores será más objetiva después del lanzamiento del "Han".
Tesla poco a poco empezó a desarrollar sus propias baterías.
Los actuales proveedores de baterías de Tesla son Panasonic y Contemporary Ampere Technology Co., Ltd., pero la intención de Tesla de desarrollar sus propias baterías nunca se ha detenido. Existe una alta probabilidad de que ni siquiera la mejor batería disponible actualmente en el mercado pueda satisfacer a Musk.
Actualmente hay noticias de que Tesla ha publicado una patente para su última tecnología de baterías, que es relativamente más pragmática y ha mejorado con respecto al pasado.
Tesla afirma que los métodos anteriores de calentamiento de baterías a veces daban como resultado la formación de una impureza llamada matriz de litio Li5AIO4, que reducía el contenido de litio en la batería.
Aunque puede reducir la contaminación, también empeorará el rendimiento de la batería.
Para resolver los problemas anteriores, Tesla propuso un "método de síntesis de electrodos de níquel-cobalto-aluminio".
Como se describe en la patente, las células se calentarán a una temperatura lo suficientemente alta como para que crezcan monocristales.
Después de cambiar la proporción de litio con respecto a otros metales, la formación de impurezas durante el primer proceso de calentamiento será limitada. El litio se calentará una segunda vez a una temperatura más baja que el primer ciclo de calentamiento.
Los investigadores involucrados en la patente señalaron que este proceso ayuda a desarrollar NCA monocristalino libre de impurezas, lo que permite que la batería alcance más de 4.000 ciclos de carga.
Tesla escribió en la patente que el uso de electrodos NCA en la batería hará que el material monocristalino esté libre de impurezas. La reducción de contaminantes puede extender la vida útil general de la batería, lo que ayudará a Tesla a construir una batería. para sus automóviles que dura más de 654,38 millones de millas. Se ha dado un gran paso.
De hecho, las baterías de Tesla siempre están en estado de mejora. Con el paso de los años, las baterías de la empresa utilizadas en vehículos y sistemas de almacenamiento de energía han consumido cada vez más energía. Las economías de escala logradas con la ayuda de Gigafactory y otras instalaciones también han ayudado en gran medida a Tesla a acercarse al nivel de 65.438 dólares o más por kWh.
En general, se cree que a este nivel, el precio de los vehículos eléctricos puede alcanzar el mismo nivel que el de las locomotoras de combustión interna.
En otras palabras, Tesla todavía se adhiere al camino técnico de las baterías ternarias de litio y mejora y optimiza constantemente para ahorrar costos. En la actualidad, la ruta técnica de Tesla es la más segura. Aunque la probabilidad de un avance tecnológico fundamental es muy pequeña, es la mejor opción para un negocio sostenible.
Contemporáneo Amperex Technology Co., Ltd.: Las "baterías Blade" son mejores para nosotros y el desarrollo de baterías sin cobalto avanza sin problemas.
El 11 de mayo, Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. celebró una sesión informativa en línea sobre sus resultados anuales de 2019. En la sesión informativa, los detalles de la cooperación entre Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. y Tesla se convirtieron en una de las preguntas más frecuentes de los inversores.
Zeng Yuqun, presidente de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd., dijo en la sesión informativa sobre desempeño: "Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. suministrará oficialmente a Tesla en la segunda mitad de este año, y el Los productos suministrados no se limitarán al ácido fosfórico o a las baterías ternarias, dependiendo de la demanda del mercado. "Musk me dijo que Tesla quiere fabricar sus propias baterías. Hasta donde yo sé, su ruta técnica no nos afectará. Además, estamos discutiendo cómo mejorar las baterías para servir a la nueva industria energética". Zeng Yuqun reveló además que Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. tiene sus propias reservas de tecnología de baterías "libres de cobalto", y la investigación y el desarrollo actuales son avanzando sin problemas. Estamos trabajando duro para hacer un buen trabajo en la cadena de suministro porque este es un producto completamente nuevo y disruptivo.
Además, Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. expresó su propia opinión sobre la "tecnología de batería blade BYD" propuesta por los inversores: "La batería blade es también la masa CTP (batería de energía sin módulo). -producido por Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. en 2016. Uno de los conceptos de innovación estructural del grupo). Hemos elegido lo mejor en innovación estructural CTP, como CTP-0, CTP-1, CTP
Actualmente, Contemporary Anpu Technology Co., Ltd., el mayor proveedor de baterías de China, no solo se ha desarrollado rápidamente en baterías de litio ternarias y baterías de fosfato de hierro y litio, sino que también ha logrado grandes avances en la investigación y el desarrollo de baterías de nueva generación.
Se entiende que actualmente la mayoría de las baterías que hay en el mercado contienen cobalto, un metal raro que es uno de los materiales más caros en los componentes de las baterías. la batería es aproximadamente una quinta parte menos que la de las baterías ternarias de litio.
En cuanto a la conversación con BYD por aire, debido a que las baterías de nueva generación de ambas partes aún no se han producido en masa, la tecnología. sigue siendo incomparable
Pero BYD también respondió a un mensaje de Weibo por aire, expresando su preocupación por Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. es escéptico. No hay duda de la fortaleza integral de Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. en múltiples categorías de baterías. El problema del costo de la batería también es un problema que debe resolverse para restringir el desarrollo de nueva tecnología de baterías de energía. /p>
El desarrollo de varias rutas técnicas.
No importa cómo cambie la ruta de la tecnología de baterías, el propósito fundamental es hacer que los vehículos eléctricos se carguen de forma rápida, segura y lleguen lejos.
La aparición de varias rutas también muestra que el camino técnico actual aún no tiene una solución óptima. Para China, esperamos encontrar formas de adelantar en las curvas y tener más imaginación. /p>
Pero no queremos defender nada por trucos. El desarrollo de la tecnología de baterías parece lento, pero incluso desde que Tesla entró en China en 2014, el desarrollo de la tecnología de baterías eléctricas ha sido trascendental.
Sin embargo, ante los interminables incidentes de combustión espontánea de los vehículos eléctricos, toda la industria necesita trabajar en conjunto, al igual que la capacidad de la batería Panasonic 18650 aumentó en 3,2-3,5-3,7-4,0 Ah
Este progreso no explosivo pero acumulativo puede ser el mejor modelo para el desarrollo estable y saludable de la industria de los vehículos eléctricos
¿Marcarán las baterías eléctricas un momento de singularidad predecible? p>No existe una ciencia básica. Un avance importante, un avance de más del 100% puede convertirse en una broma en unos pocos años.
Sin embargo, cuando los vehículos eléctricos se conviertan en una industria saludable y formen una cadena industrial rentable. , tanto a nivel técnico como comercial, es sólo cuestión de tiempo antes de que se produzca un gran avance.
Este artículo es del autor de Autohome y no representa la posición de Autohome.