新能源汽車設(shè)計(jì)不可忽視的電芯及電池材料

最近Tesla、BYD股價(jià)有些波動，一路往下，Tesla跌了100美金，比亞迪也跌了10塊錢。隨著新能源汽車進(jìn)入下半場，所有人的眼光都在電芯的技術(shù)發(fā)展上面。國家的耐心是有限的，投資人的耐心是有限的，現(xiàn)在過好日子，沒有電芯層面的突破，現(xiàn)在的紅火如鏡中水月。

談?wù)拢瓣囎訉汃R宣布將投資2億歐元在慕尼黑建立電芯研發(fā)中心，開始涉足電芯級別的技術(shù)驗(yàn)證和開發(fā)，這個研發(fā)中心會有200名工程師，將會在2019年春開幕。

這次也是根據(jù)2017年早些時候的一份材料，看一看BMW對于未來的電池材料和電池方面的研究，以后檢索這塊就盯著Dr. Peter Lamp在各地的講演材料和一些信息性的發(fā)布。

先看結(jié)論，最重要的還是能量密度&成本，每個環(huán)節(jié)都要改良和優(yōu)化

隨著深入下去，Pack層級的技術(shù)倒是成了一小塊了

電芯設(shè)計(jì)的核心挑戰(zhàn)，在保證EUCAR Level的安全等級不變的條件下，能量密度、快充速度和成本的妥協(xié)，可以部分犧牲循環(huán)次數(shù)（未來電芯設(shè)計(jì)不需要一味強(qiáng)調(diào)這個數(shù)字）。

短期內(nèi)能量密度和成本比較重要，長期來看充電速度在兩者優(yōu)先級確定條件下，變得越來越重要

增加能量密度的策略，一路是跳躍在電解質(zhì)上面想辦法，一路是傳統(tǒng)演進(jìn)路線

備注：以當(dāng)前激進(jìn)的電芯的能量密度的要求來看，前者時間太久，后者在產(chǎn)品化過程中有挺大的風(fēng)險(xiǎn)

隨著能量密度的提升，循環(huán)次數(shù)的情況可能比較惡劣，我們都需要分電解質(zhì)穩(wěn)定性、活性材料穩(wěn)定性，反應(yīng)中的產(chǎn)氣情況來評估，光做實(shí)驗(yàn)看基本參數(shù)可能還真不夠，以后需要和強(qiáng)尼多交流

正極材料技術(shù)路線：按照BMW的看法，NMC的路線看上去靠譜點(diǎn)，其他的研究領(lǐng)域可能很熱，但是不一定能行

Ni-rich NMC現(xiàn)有的問題：循環(huán)壽命、特性和安全

下面開始安利了碳納米管硅復(fù)合陽極和陰極NCM

電極設(shè)計(jì)

研發(fā)中心會對電芯不同的化學(xué)成分進(jìn)行研究，驗(yàn)證在極端氣候環(huán)境下這些電芯的性能表現(xiàn)、慢充以及快充的區(qū)別、電池的尺寸以及體積等等。之前寶馬把大量的測試放在第三方TUV實(shí)驗(yàn)室，而這次是基本把電芯方面的研發(fā)拿回到公司內(nèi)。

圖 寶馬電池研發(fā)中心

寶馬的這種電池研發(fā)有別于傳統(tǒng)的依靠大學(xué)研究、電芯供應(yīng)商、材料供應(yīng)商的方式，而是可以獨(dú)立、快速完成電芯級別的設(shè)計(jì)開發(fā)和驗(yàn)證。依靠高端的研究人員來做一些IP，徹底搞懂電芯層面的設(shè)計(jì)和過程差異，并配置一些試制電芯的能力。下面還有一塊是和Solid Power在固態(tài)電池前段開發(fā)領(lǐng)域的合作。

圖 電池方面的研究

小結(jié)：未來研究要看，實(shí)際的產(chǎn)品的Roadmap也要看，供參考。