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几分钟可充满的电池推广难点在哪?专家称:需大功率电桩,对电网会造成较大冲击

作者:周纯粼 来源:界面新闻 发布时间:2021-01-20 浏览:

中国储能网讯:新年伊始,业内就围绕“可续航1000公里的动力电池技术突破“展开了热议。

1月15日,广汽埃安发布了一张海报。上面写着“广汽埃安全新动力电池科技”,“8分钟可充满80%,石墨烯基超级快充电池。NEDC续航1000公里,不用等到明年。”

不过,就在业内惊诧于这项动力电池“重大技术突破”的后一天,1月16日,中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高在2021年电动百人会论坛发言中表示:“如果某一位说,(他的电动车)既能跑1000km,又能几分钟充完电,而且还特别的安全,成本还特别低,那大家不要相信,因为这在目前是不可能的。”

外界将这段话解读为“有所指向”。

1月17日,广汽埃安新能源汽车有限公司总经理古惠南“对号入座”,在论坛次日表示:“广汽埃安将通过石墨烯基电池超级快充技术和硅负极电池1000km续航,解决续航顾虑,预计今年下半年可实现逐步量产,不要把技术突破和商业推广混为一谈。”以此进行回应。

就在“产届”和“研届”的“隔空喊话”间,1月18日,广汽埃安新能源的母公司广汽集团发布了一份《广州汽车集团股份有限公司关于相关技术的说明公告》。

“公告”中指出了此前广汽埃安没有明确指出的部分。例如:石墨烯基超级快充电池与长续航硅负极电池是两种不同的电池技术。

此句相当于明确解释了,“充电快、续航高”分别是两种电池的特点,而并非一款电池“同时满足”。

公告中还提到,“石墨烯基超级快充电池与长续航硅负极电池预计于本年内分别搭载在广汽埃安现AION V和AION LX车型上。”

此外,广汽集团在公告中还表示,“石墨烯基超级快充电池的普及有赖于国家超级快充相关标准的发布和高功率超充设备的建设进展;长续航硅负极电池的普及受电池总成本、消费者接受程度的影响,市场需求具有不确定性,对公司经营业绩的影响具有不确定性。”

言下之意,广汽埃安发布的新技术在很大程度上仍然难以普及,但并非技术不行,而是受限于外因。

根据公告,石墨烯基超级快充电池具备 6C 快充能力,结合 600A 高功率超充设备,最快8分钟可充电 80%;整体电芯成本与目前市场常规动力电池成本相比高 5-8%。

那么实际应用中是否能够实现上述水平?可以简单进行计算。

以蔚来汽车刚刚发布的ET7为例,1000公里续航电池包容量为150千瓦时,8分钟充电80%大致需要923千瓦的充电功率。而当前保时捷Taycan的800V高压充电功率为250千瓦,与923千瓦相去甚远。

因此广汽埃安的这款石墨烯基电池要实现理想的实验室状态,尚且有段距离。

伊维经济研究院研究部总经理吴辉的观点印证了上述推算。他告诉界面新闻记者:“所谓石墨烯电池目前只是锂离子电池中加了石墨烯材料作为导电剂,这样能提高充电速度,使得锂离子电池能实现快充。几分钟充满是有条件的,要求充电桩大功率充电,这个推广不太现实,会对电网会造成较大冲击。”

至于“硅碳负极电池”,事实上,与前几天上汽集团旗下智己汽车推出的“掺硅补锂”技术与蔚来固态电池所用的“无机预锂化碳硅负极”都属于同类技术。其实质均为提高负极中硅的含量,同时增加锂的含量,来弥补因硅含量提升而导致的电池在充放电过程中锂损耗的提高。

据了解,锂离子电池容量取决于正极材料的活性锂离子以及负极材料的可嵌脱锂能力。过去提升锂电池体系整体能量密度的研发方向集中在正极材料的攻关。

与此相对的是,目前商用化更为普遍的、采用石墨为主要材料的负极,其比容量已经接近极限,为了满足新能源汽车高续航里程要求,提高电池的能量密度,开发新型的锂电负极技术迫在眉睫。在这其中,硅材料脱颖而出,被认为是碳负极材料的理想替代产品。

吴辉表示,锂电池的负极材料一般是石墨,现在改为硅碳负极,使用硅碳负极后能量密度有所提升,应该是未来锂离子电池负极材料的发展方向。但石墨烯电池也好,硅碳负极也好,仍然都是属于锂离子电池。

另一方面,硅碳负极电池的普及仍然受到三大方面因素的制约。

根据高工锂电网的一份研究指出,新能源汽车补贴退坡及取消后因成本压力,电池厂商对价格极其敏感。如果再用十几万元/吨左右的硅碳负极材料,动力电池价格将增加,势必更难被终端客户接受。

二是圆柱动力电池市场是目前硅碳负极最大使用市场,但硅碳负极的特性使圆柱电池丧失了低成本和高一致性优势,增量不行。

三是最后动力电池市场作为硅碳负极主流需求市场,技术瓶颈限制其性能发挥。

汽车制造商要求动力电芯循环在1000次以上,目前多数企业硅碳负极只能达到400-500次循环。

因此,回到问题的关键。正如广汽集团发布公告中所说“但该技术的普及受电池总成本、消费者接受程度的影响,市场需求具有不确定性”,当前石墨烯基电池和硅碳负极电池的“营销噱头”可能更大于实际应用价值。

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关键字:动力电池

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