特斯拉采用鎳鈷鋁電池給鋰電池同行重新燃起了希望

來源：存能電氣  日期：2020-01-07 15:02  瀏覽量：次

特斯拉采用鎳鈷鋁電池給鋰電池同行重新燃起了希望。目前特斯拉主要采用松下提供的18650鈷酸鋰電池，整個電池組包含數(shù)千塊獨(dú)立電池單元；該電池成本約為250美元/千瓦時，能夠提供233瓦.時/千克的能量密度。未來特斯拉計劃推出新的20700鈷酸鋰電池，該鋰電池體積雖然更大，但在改進(jìn)了化學(xué)成分之后提升了能量密度。

特斯拉采用鎳鈷鋁電池給鋰電池同行重新燃起了希望

用"冰火兩重天"來形容當(dāng)今的動力鋰電池行業(yè)，可能最恰當(dāng)不過。一邊是受霧霾影響，國家對電動汽車的支持力度不斷加碼，動力鋰電池面臨難得的發(fā)展機(jī)遇。另一邊卻由于電池續(xù)航能力、安全性等障礙遲遲未能突破，難以滿足電動汽車的要求，導(dǎo)致國內(nèi)動力鋰電池企業(yè)持續(xù)虧損，難以為繼。

當(dāng)美國特斯拉采用鎳鈷鋁電池推出續(xù)航能力達(dá)300~400公里的高端電動汽車后，又讓舉步維艱的鋰電池國內(nèi)同行重新燃起了希望。電動汽車的瓶頸在于電池，只有電池動力問題解決了其他問題都能迎刃而解。

對于鎳鎘電池來說，由于其含有的重金屬鎘對人體和環(huán)境有危害，目前已是逐步被取代的產(chǎn)品。相比而言，鎳氫電池不含有重金屬且容量要比它高出一倍，已經(jīng)成為鎳鎘電池的最佳替代品。特斯拉所使用的鋰鎳電池主要是鎳鈷鋁三元材料，而我們目前使用的還是鎳鈷錳，這是一個很大的突破。

鎳鈷鋁（NCA)和鎳鈷錳(NCM)的區(qū)別

1、NCA電池性能更為優(yōu)秀，但因?yàn)闊崾Э販囟容^低，從而對制作工藝要求較高，其核心技術(shù)都掌握在日韓手中，這就是特斯拉要和日本松下合作根源所在，NCM電池則熱失控溫度較高，可降低制作工藝要求，因而成為國內(nèi)電池企業(yè)主要研發(fā)方向，卻在儲能密度上不如NCA，這成為蔚來續(xù)航里程不如特斯拉關(guān)鍵原因。

2、無論是NCA還是NCM，兩者都把811高鎳電池作為重點(diǎn)突破方向，因?yàn)殡S著鎳元素含量的升高，三元正極材料的比容量逐漸升高，電芯的能量密度也會隨之提高，其中特斯拉采用的2170號電池能量密度之所以高達(dá)300WH/kg，就是因?yàn)槠滏団掍X比例分別為8:1.5:0.5，將不僅有利于提升電池儲能密度，同時還因?yàn)榻档外捊饘偈褂昧慷档土穗姵刂谱鞒杀荆?/span>

特斯拉使用的是鎳鈷鋁鋰電池與磷酸鐵鋰電池相比，這種電池?fù)碛械募夹g(shù)較為成熟，功率高、能量密度大。研報顯示特斯拉電池能量密度大約是比亞迪電動車磷酸鐵鋰電池能量密度的兩倍。鎳鈷鋁鋰可以說是較為理想的動力電池，特斯拉的ModelS正是通過和松下的合作，深度訂制了這一類型的電池。

特斯拉最終選擇了松下的18650鎳鈷鋁鋰電池，一方面18650的能量密度更大且穩(wěn)定性與一致性更好；另一方面18650可以有效降低電池系統(tǒng)的成本。并且，雖然每個電池單元的尺寸小，但每個單元的能量可控制在較小的范圍，即使電池組的某個單元發(fā)生故障，也能降低故障帶來的影響。

鎳鈷鋁酸鋰是最新型、性能最好的三元正極材料。鎳鈷錳酸鋰等三元材料作為動力電池正極材料在性價比、容量、大倍率特性等特點(diǎn)，將以強(qiáng)勁的市場競爭力正逐步成為鋰離子電池正極材料的優(yōu)勝者，并替代目前市場上主要其它電池正極材料。