¿Por qué Tesla Super Battery no es adecuado para nosotros?

Desafío sin límite persiguiendo la relación de densidad de energía es arriesgado

“ Tesla afirma que la densidad de energía de las celdas de la batería es de hasta 300 vatios-hora / kg. Cuanto mayor sea la densidad de energía de la batería, mayor será la probabilidad de que se produzca un incendio o una explosión ". Zhang Yu, secretario general de la rama de aplicación de baterías de energía de la Asociación de la industria de energía física y química de China, dijo que el núcleo de la batería está en el sistema de gestión de la batería, aunque Tesla resolvió el problema de fuga térmica causado por la mejora de la densidad de energía a través de la batería tecnología de gestión del sistema, y evitó con éxito el corto ciclo de vida de la batería ternaria de litio a través del problema de diseño del automóvil. Sin embargo, si desea aumentar aún más la densidad de energía, planteará mayores desafíos para la gestión de la seguridad de la batería.

La supuesta batería de iones de litio de Tesla con la mayor densidad de energía no es perfecta a los ojos de los expertos de la industria.

Yang Yusheng, académico de la Academia China de Ingeniería, destacó en muchas ocasiones que es un camino muy peligroso para mejorar continuamente la energía específica de la batería.

Anteriormente, Wan Gang, presidente de la Asociación China de Ciencia y Tecnología, había declarado públicamente que, desde el punto de vista del mercado, el campo de prácticas es de hecho un indicador importante del avance de la tecnología de los vehículos eléctricos, pero su realización no es simplemente una cuestión. de aumentar la cantidad de baterías de vehículos.

"Cuanto mayor es la densidad de energía de la batería, mayor es la cantidad de electricidad almacenada por unidad de volumen. La densidad de energía y la carga de la batería determinan la vida útil de la batería del vehículo eléctrico. Durante la última década, el aumento de la densidad de energía de la batería ha dependido principalmente del avance tecnológico del propio material de la batería. Y el aumento en la proporción de sustancias activas en la batería se realiza ". Yang Xulai, vicedecano del Instituto de Investigación de Ingeniería de Hefei Guoxuan Gaoke Power Energy Co., Ltd., dijo que al aumentar el tamaño de la batería y reducir el peso de la carcasa y otros materiales auxiliares, la densidad de energía de la batería también se puede lograr el efecto de la actualización.

Para la industria de la nueva energía, que es responsable de la misión nacional de adelantamiento en curvas, la importancia de las baterías eléctricas es evidente. Muchos expertos de la industria admiten que las baterías eléctricas son el corazón de los vehículos de nueva energía, y qué tan lejos pueden llegar los vehículos de nueva energía depende principalmente de las baterías eléctricas.

Vale la pena señalar que de acuerdo con el plan de desarrollo de baterías de energía "Made in China 2025": para 2020, la densidad de energía de la batería doméstica alcanzará los 300 vatios-hora / kg. Los expertos creen que China está promoviendo activamente el desarrollo de baterías de alta energía, pero aún vale la pena estudiar la relación entre la seguridad de las baterías y la energía específica.

Aunque la tecnología tiene problemas, las empresas locales también pueden producir

Según los expertos de la industria, no solo es la capacidad de control del sistema de batería de Tesla, sino que el diseño de todo el vehículo no es lo que la mayoría de las compañías automotrices chinas pueden imitar y superar a corto plazo. Entonces, ¿pueden las empresas locales chinas crear una batería de litio ternaria que sea tan fuerte como Tesla?

En los cuatro materiales principales de la batería: material del electrodo positivo, material del electrodo negativo, electrolito y diafragma, el material del electrodo positivo no solo representa el 40% del costo, sino que también determina directamente la densidad de energía de la celda. Según la ruta técnica del material del electrodo positivo, la batería de potencia se puede clasificar principalmente en tres tipos: fosfato de hierro y litio, baterías ternarias de litio (NCA / NCM) y manganato de litio.

Según la composición del material del electrodo positivo, la batería de litio ternaria se clasifica en NCA y NCM. NCM significa que el material del electrodo positivo está compuesto por tres materiales de níquel, cobalto y manganeso en cierta proporción y el material del electrodo positivo de NCA está compuesto por níquel, cobalto y aluminio. La duración de la batería de Tesla es una batería ternaria de litio NCA.

Zhou Bo, director del departamento de investigación de la Rama de Aplicación de Baterías de Energía de la Asociación de la Industria de Energía Física y Química de China, dijo que las condiciones del proceso de producción de NCA son más exigentes y que el proceso de fabricación tiene un umbral. Más importante aún, las barreras técnicas de los materiales NCA también son muy altas. En la actualidad, la capacidad de producción se concentra principalmente en Japón y Corea del Sur, y la producción en masa de China es menor.

"Las baterías NCA también se pueden utilizar en China. El año pasado, una empresa de materiales nacionales clave suministró más de 1.000 toneladas a la japonesa Matsushita". Dijo Zhang Yu.

Sin embargo, según el entendimiento del periodista, el desarrollo industrial de materiales NCA domésticos y sus baterías comenzó relativamente tarde. En la actualidad, muchas empresas han iniciado pruebas piloto y producción de pruebas de lotes pequeños. Todavía hay algunos problemas técnicos que deben resolverse y no hay producción ni ventas en masa. Al mismo tiempo, los materiales de producción son limitados y el mercado extranjero de materiales NCA está dominado por Sumitomo Metal y Japan Chemical Industry Co., Ltd.

Zhang Yu dijo que la razón profunda por la que las baterías NCA no se producen en masa en China es que la seguridad de las baterías y los usuarios de las baterías tienen preocupaciones sobre la seguridad de las baterías NCA debido a la mala estabilidad térmica. Esto requiere un diseño confiable y seguro del sistema a partir de los aspectos del diseño de la batería, el diseño del sistema de energía y la fuente de alimentación. Desde el punto de vista del procesamiento, las baterías NCA requieren un ambiente de oxígeno puro, altos costos de procesamiento y un control de la humedad por debajo del 10% en todo el proceso de producción de baterías, lo que plantea grandes desafíos para las empresas nacionales.

Sobre la base de factores de tecnología, costos y subsidios, China eligió principalmente la ruta NCM, pero esto no significa que no haya una nueva oportunidad para la ruta NCA.

El mercado de impacto de costos Tesla puede no ser el punto de referencia

Aunque las empresas locales chinas no pueden crear baterías de litio ternarias, el desafío de Tesla al límite de las baterías de litio ternarias no es necesariamente el único objetivo de la investigación y producción de baterías de vehículos de nueva energía en China.

Según los datos de la Rama de Aplicación de Baterías de Energía de la Asociación de la Industria de Energía Física y Química de China, de enero a diciembre de 2017, la capacidad instalada de las baterías ternarias de litio fue de 16,04 GWh, lo que representa el 44,01%; La capacidad instalada de las baterías de hierro-litio es de 17,97 GWh, lo que representa el 49,29%; la capacidad instalada de las baterías de manganato de litio es de 1,48 GWh, lo que representa el 4,06% ...

Los expertos de la industria dijeron al reportero del Science and Technology Daily que, bajo el liderazgo de la política nacional y el entorno del mercado, la ruta tecnológica de las baterías de litio de China es igual a la de fosfato de hierro y litio y las baterías ternarias de litio. Sin embargo, incluso en el desarrollo de la ruta técnica de la batería de litio ternaria, la elección de los fabricantes de baterías de energía nacionales se centra en la selección de rutas NCM, y pocos eligen la ruta NCA utilizada por Tesla.

Las baterías NCA se han producido en serie, se han madurado y se han probado comercialmente; y las baterías NCM de alta densidad de energía aún no se han producido en masa. Los expertos de la industria dijeron que el rendimiento de los dos es relativamente cercano, pero el precio NCM de alta densidad de energía es ligeramente más barato. Por lo tanto, en términos de rendimiento de costos, NCM está más en línea con el mercado chino.

"En cierto sentido, el fosfato de litio y hierro es en realidad un vehículo de nueva energía en China. Desde la perspectiva del costo, el fosfato de litio y hierro es más dominante. Predecimos que el mercado futuro de la batería de litio y fosfato de hierro debería ser más que la batería ternaria de litio. " Yang continuó diciéndole al reportero del Science and Technology Daily que la tendencia actual de desarrollo de las baterías ternarias de litio se debe a los requisitos orientados a la política nacional para las baterías de alta energía, que requieren una alta densidad de energía y una larga duración de la batería. Por supuesto, la batería ternaria de litio tiene una energía específica más alta y una potencia específica, que está más en línea con las necesidades de los automóviles de pasajeros, pero puede que no sea necesariamente la corriente principal del mercado en el futuro.

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