苹果版“刀片电池”要出鞘?马斯克却质疑:”电化学意义上不可能”

原创 PC4f5X  2020-12-23 18:21 

《科创板日报》(上海,研究员 何律衡)讯,苹果造车正在资本市场掀起巨浪,而马斯克的加入,正在使得这场讨论更具争议与戏剧性。

Monocell=单电芯?马斯克:“电化学意义上不太可能”

在媒体发布苹果造车消息后,苹果方面尚未对作出回应,特斯拉当家人马斯克就已在推特上作出了评价,除了“抱怨”曾谋求苹果收购特斯拉被拒一事之外,马斯克特别对报道中提到的苹果将研发革命性动力电池提出了质疑。

根据报道,苹果公司计划采用一种独特的“Monocell”设计,无需袋装或模块化,使电池中的单个电池体积增大,释放电池组内部的空间。这种设计意味着电池可以装入更多的活性材料,从而提升汽车的续航里程。

电池材料方面,苹果公司正在研究磷酸铁锂(LFP)电池的使用,这种电池成本低,而且非常安全。特斯拉上海工厂生产的Model 3 标准续航升级版所使用的正是由动力电池龙头宁德时代生产的、采用CTP(Cell to Pack)设计的LFP电池。

需要指出的是,“Monocell”在生物学中有“单细胞”的含义,而“cell”一词在电池行业术语中一般指代“电芯”,因而“Monocell”在某种程度上可理解为“单电芯”,或许意味着苹果动力电池将采取“单电芯”配置。

而马斯克的质疑,也正是针对这一点。他在推特上表示:“如果这是真的,那很奇怪——特斯拉上海工厂生产的中档汽车已经在使用磷酸铁锂(电池)——从电化学意义上来说,单电芯电池是不可能实现的,因为单个电芯的电压最强只能到100X伏,(对于动力电池来说)太低了。”

据其猜测,报道所说的“单电芯”电池或许与特斯拉所用的结构化电池包类似,是将多个电芯串联在一起。

本质类似于CTP 苹果版“刀片电池”要出鞘?

苹果是否采用革命性的“单电芯”设计,目前仍在多方猜测当中。但从报道描述中可看出,“Monocell”的本质仍在于去模组化,而这与当前宁德时代向特斯拉供应的LFP电池、以及比亚迪大热的刀片电池所采用的CTP技术极为相似。

根据定义,CTP(Cell to Pack)技术是指将电芯—>模组—>整包这个制造过程简化为电芯—>整包,本质是通过去除或简化模组环节,通过结构设计与优化,来最大化利用电芯单体的性能,以实现不改变电化学体系下的成组性能指标的突破。

全球动力电池龙头宁德时代于2019年9月率先推出该技术,由于省去了电池模组组装环节,较传统电池包,电池包体积利用率提高了15%-20%,电池包零部件数量减少40%,生产效率提升了50%,电池包能量密度提升了10%-15%,将大幅降低动力电池的制造成本。

2020年年初,比亚迪推出采用CTP结构的“刀片电池”,在简化模组环节的同时,采用增大电芯长度的方形铝壳磷酸铁锂电池。在此基础上,将提高体积能量密度 50%、散热效果良好、减少电池包制造成本约30%,具有高安全、长寿命等特点,整车寿命可达百万公里以上。

天风证券杨诚笑团队5月22日报告指出,CTP电池有众多的优势,其中最重要的一点:可以装入大尺寸叠片的“刀片”电池。在空间能量密度大幅提升质量能量密度提升的同时,可以发挥叠片性能好的优势,可能成为现阶段最适合动力电池的形态。

在此基础上,大尺寸叠片弥补了叠片最大的缺陷:生产效率不如卷绕的问题。更为重要的是,普遍被认为锂离子电池未来的固态电池,只能采用叠片的方式进行生产。

中金公司曾韬团队3月30日报告曾指出,CTP技术是动力电池行业发展的重要方向。据其测算,在CTP技术下,LFP电池可在质量能量密度与体积能量密度上接近现有NCM523电池包水平。而三元电池可基于CTP,进一步提升性能。

另据太平洋证券开文明团队3月9日报告建立的模型测算,使用213L和310L电池包,由于电芯材料不同,单车带电量可提升14-21%,续航里程增加60-130km。同时,电池包的度电成本能够下降16-19%,到0.57-0.69 元/Wh。

短期来看,CTP+LFP/NCM523电池包对应的续航里程有望达到常规NCM811电池包的水平,主要覆盖500km以下续航里程。在不考虑补贴的影响,LFP的降本幅度比NCM523高1000-2000元,更具经济性。

长期来看,CTP+高镍三元比常规高镍三元电池包对应的续航里程多80-130km,有望将电动车续航里程推到新高点。在电动车续航里程不断向传统燃油车看齐的趋势下,高镍三元应用前景依然广阔。

本文地址:http://www.wzwlsc.com/159.html
版权声明:本文为原创文章,版权归 PC4f5X 所有,欢迎分享本文,转载请保留出处!

发表评论


表情