文/岸青
3月22日,特斯拉柏林超级工厂正式开业,在活动现场马斯克再次跳起了舞,他表示:“特斯拉柏林超级工厂将是德国、欧洲、乃至世界的一颗‘宝石’”。
除了现场向用户交付30辆首批下线的Model Y车型外,马斯克在发表演讲时提及表示“特斯拉正在研发新的猛电池”。
众所周知,当下虽然磷酸铁锂电池和三元锂电池盛行,但大家一直没有停下向更多元素领域探索的步伐,硅、镍、钴等多种金属元素被车企不断尝试应用到动力电池中,而特斯拉则选择向着锰电池的方向继续研发。
早在2020年,马斯克便在特斯拉电池日上表达出了对于锰元素的兴趣,而在近日,当被问到“石墨烯电池”时,马斯克同样表示由于制造石墨烯的复杂性,他对此持怀疑态度,并称“我看到了锰基阴极电池的化学潜力”。
“用三分之二的镍和三分之一的锰做阴极是相对简单的,这将允许我们在同样数量的镍的情况下多产生50%以上的电池容量。”
一直以来,各车企对于电池原材料的研发和探索从未停止,而特斯拉更是不断在电池研发上下功夫。其中原因主要有两点:一、寻找更高密度的材料元素提高电池性能。
汽车电动化是未来的大势所趋,面对着数以万吨计的原材料需求,人们更应该探寻多元化的电池种类,最好是采用常见的、普通的材料,来满足动力电池大规模生产的需求。
特别是原材料短缺、上游供应商涨价的今天,宁德时代都已经开始着手筹备自己的采矿工厂,可见原材料的重要性。寻找更多的、合适的元素应用于动力电池中,不仅能保证产能、降低电池成本,也是在资源短缺的当下对于生态平衡的一种保护,具有着长期发展的深远意义。
目前,国内也有不少企业开始研究锰铁锂电池,相比于磷酸铁锂和三元锂两种类型而言,锰铁锂电池无疑意味着成本更低,首先原材料的成本便低出不少,其次锰酸锂电池的电压较高,达到3.9V,而电压高则意味着电池PACK可以使用较少的电芯,锰酸锂电池包可以通过较少的电芯数量再次降低成本,在这一点上明显要优于三元锂或磷酸铁锂电池。
不过锰酸锂电池的能量密度大大不如另外两者,磷酸铁锂电池目前发挥出的最大能量密度已达到165mAh/g。锰酸锂理论上的最大能量密度约为144mAh/g,现有最大容量为114~117mAh/g,在能量密度上还有不少提升空间。
但在另一种形式下,锰元素发挥出了不错的表现。目前已有多个研究小组发表了关于高锰电池的论文,他们认为高锰电池的能量密度可能比磷酸铁锂电池更高,但价格可能比高镍电池更低。
据悉,目前特斯拉已经在某些电池化学品中采用了锰元素,不过占整体成分的比例并不大,此前的储能系统Powerwall中也使用过镍锰钴(NMC),其中就包含了许多锰。
写在最后:
马斯克能在柏林超级工厂上做出这番言论,想必对于锰元素纳入动力电池的研究已经有了不少成果,更多元化的电池种类将意味着有更多种选择,消费者可以在高性能/低成本中选择适合自己的方案。
如果锰电池真的有大获成功的一天,该项技术得以推广开来,无疑这对于整个新能源汽车产业来说都是一个好消息,对于马斯克的这番高谈阔论,我们不妨拭目以待。