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特斯拉Model3前景被看好 硅碳动力电池仍存疑

作者:中国储能网新闻中心 来源:动力电池网 发布时间:2016-05-17 浏览:

中国储能网讯:千呼万唤之下,前段时间特斯拉的Model 3终于揭开了神秘的面纱。

今年4月,特斯拉公司正式发布了最新版的电动车—Model 3。Model 3走的是一条“亲民”的道路,其起步价仅为3.5万美元,预计在2017年实现交付。

而其性能可谓相当优越。据悉,特斯拉新车续航里程约为346公里,从0加速到60英里(约96.6公里)/s仅需要6秒的时间。另外,与特斯拉旗下Model S和Model X两款车型相比,新车在充电效率上也不落下风。

Model 3的发布,受到了特斯拉铁杆粉丝的热情拥护。在新车发布36个小时之内,特斯拉公司就收到25.3万辆订单,订单总金额达106亿美元。

特斯拉Model3前景被看好 硅碳动力电池仍存疑

美国Sanford C. Bernstein分析师Mark Newman在研报中介绍到,Model 3还在负极材料中使用了硅碳,这也引起了业内人士关于电池技术路线的广泛讨论。而在此之前,硅碳负极是否能应用在新能源汽车上,存在着巨大的争议。Model 3的亮相,被认为可能给整个动力电池行业带来新的技术指引。

“Model 3在价格、性能上都比较有竞争力,想要获得成功并不难。不过,即便Model 3能获得成功,硅碳在新能源汽车上的应用前景依旧不容乐观。”成都兴能技术总监范未峰如是说。

Model 3前景被看好

在走了多年的高端路线之后,特斯拉也终于“亲民”了一把。据了解,Model 3在美国的起步价为3.5万美元,而在中国的定价策略和美国市场保持一致,只是在原有基础上增加税费以及运输费用。Model 3在中国的最终起售价大约是5.65万美元,约合35万元。

虽然在售价上比Model S和Model X等车型有大幅降低,但Model 3在性能上仍然保持了较高的水准。Model 3的续航里程为345km,加速性能也达到了超跑级别,百公里加速时间在6s以内,跟其他品牌的电动车相比有明显优势。

值得一提的是,Model 3的动力电池采用了硅碳的技术路线,这也引发了行业人士对高能量密度动力电池技术路线的激烈讨论。具体而言,Model 3在传统的石墨负极材料中加入了10%的硅。

分析人士认为,为了有效控制硅的膨胀,Model 3主要采取氧化亚硅与石墨材料进行复合的技术路线。在此基础上,Model 3动力电池的能量密度最终可达300wh/kg。

结合Model 3的电池技术路线和售价等指标,都能够看出特斯拉新车的定位。“硅碳的循环次数较短,如果一天充一次电,Model 3电池可能只能用一年,3天充一次电的话Model 3电池可能就能够用3-5年,这就要求Model 3一次行驶里程不能太长。Model 3的定位最终是短途代步车,这样和其3.5万美元的售价是比较吻合的。”一位不愿意透露姓名的业内人士说道。

Model 3问世之后,其前景也被不少业内人士看好。范未峰认为,Model 3的售价对于一般消费者而言有着较大的吸引力。“如果特斯拉能最终兑现承诺,特斯拉车将成为平民的玩具,而不仅仅是富人的玩具,这对新能源汽车行业有着重要的意义。”范未峰评价道。

Model 3背后的疑问

尽管前景被看好,但Model 3背后仍然有不少值得怀疑的地方。其中,特斯拉是否能如期交车,成为行业人士提及次数最多的疑问。

特斯拉公司声称,Model 3新车将在2017年完成交付。Model 3的预定量已接近40万辆的大关,今年年底前有望达到50万辆。要在不到两年的时间内,生产出50万辆的新车,这对特斯拉的生产能力提出了巨大的考验。

事实上,在新车交付上“出尔反尔”,特斯拉早有先例。以特斯拉的SUV车型Model X 为例,Model X 原本预计2013年底上市,但由于产能不足,其上市时间被一再推迟。一直到去年9月,特斯拉才正式发布Model X的量产车型,而Model X车型在国内的交付时间,更是推迟到今年下半年。

此外,特斯拉公司的Roadster、Model S都曾发生交车时间延后的现象,而二十余名中国Model S的车主,也曾聘用律师,就交货时间的问题与特斯拉公司展开了谈判。

在产能一直不足的情况下,特斯拉此番在交付时间上“夸下海口”,不能不让人怀疑其背后的真实动机。特斯拉公司近来可谓“流年不利”,其最近公布的2015年财报显示,去年特斯拉调整后的总收入为 52.9 亿美元,同比增长47%。不过,特斯拉的盈利能力却依然不见好转。去年第四季度,特斯拉亏损额为3.2亿美元,而全年的净亏损更是高达8.89亿美元,远高于2014财年的2.94亿美元。

“由于近况不佳,特斯拉此举可能是希望通过发布利好消息以获得更多融资,顺便拉抬股价。Model 3在2017年交货只是马斯克定的一个目标,并不一定要实现,到时交不了车马斯克可能也会有其他说法。”一位行业分析师说道。今年4月5日,Model 3预订量在达到25万辆,并超过马斯克的预期后,特斯拉股价也“如愿”涨至其6个月以来的新高。

硅碳“出局”

除交车时间难以确保之外,Model 3的硅碳动力电池在性能上是否有“水分”,也同样引起了业内人士的怀疑。

当前,动力电池负极主要以石墨为主,而石墨电池的能量密度也相对较低。由于新能源汽车在中国的发展仍然处于初级阶段,无论是监管层还是企业,更多地将精力放在动力电池的安全性能上,动力电池能量密度的提升较为缓慢。

随着新能源汽车行业的发展,动力电池能量密度的提升越来越受重视,石墨负极已经不能满足动力电池能量密度上的要求。因此,越来越多的行业人士,将实现动力电池能量密度突破的希望,寄托到硅碳上来。

石墨的理论能量密度是372 mAh/g,而硅负极理论能量密度高达4200mAh/g,是石墨的十余倍。因此,在石墨材料中加入硅以提升电池能量密度,成为业界主要的研究方向之一。当前,日韩电芯厂商以及比亚迪、力神、比克、万向等国内电池厂商,都在进行相关研发。

在特斯拉之前,有研究机构曾经在硅碳的技术上获得阶段性的突破。此前,美国加州电池开发商Enevate Corporation就宣布,推出用于锂离子电池的HD-Energy技术。该技术主要使用以硅为主的新型电池负极,其能量密度是传统石墨负极的4倍。不过,该技术目前仍然停留在实验室阶段,而上述多家厂商,均未能成功实现硅碳在动力电池上的有效应用。

硅碳之所以难以应用到动力电池上,主要是因为在充电过程中,硅的膨胀和收缩非常剧烈。另外,硅碳负极的安全性和循环寿命也远不如石墨负极。有企业在尝试通过包覆、掺杂等方式,解决硅碳在循环寿命和安全性上的问题。

但从行业研究进展来看,这些尝试都没有能够成功实现硅碳动力电池的市场化试用。因此,硅碳负极目前的应用范围,仅局限于对电池安全性和循环寿命要求并不高的数码电池领域。

“能量密度和循环寿命、安全性之间,很多时候是鱼和熊掌的关系。”范未峰表示,硅碳在能量密度上有充分的优势,但其循环寿命和安全性上的缺陷,是材料自身的特性决定的,很难获得实质上的突破。

另外,使用硅碳的负极,其成本要明显高于传统的石墨负极,这也为硅碳在动力电池上的使用造成重大的阻碍。此外,除自身性能的提升之外,硅碳负极还需要在锂电池封装工艺上进行升级,这也在技术和成本上加大了硅碳负极的市场化难度。

“硅碳在动力电池上实现市场化应用有很多难度,特斯拉是否真的最终解决这些问题值得怀疑。也可能到最后,Model 3的电池的真实循环寿命和续航里程,相比此前宣传的大打折扣。”对Model 3的最终性能,范未峰持保留意见。

尽管动力电池行业存在很多支持硅碳的声音,但范未峰依然不看好硅碳在新能源汽车上的前景。“Model 3是否如传言般运用硅碳,性能是否能如预期有待观察。即便硅碳真的在Model 3上实现了应用,但硅碳自身的问题依然无法实现质的突破,硅碳很难在新能源汽车尤其是乘用车上得到太多的应用。”范未峰如此说道。

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关键字:特斯拉Model3 动力电池

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