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電池技術:巴斯夫開發NCM 217低價高密度三元電池

鉅大LARGE  |  點擊量:1160次  |  2020年05月27日  

動力鋰電池作為電動汽車核心三部件之一,一直是限制電動汽車發展的最重要障礙,全球各大電池制造商都在探索開發穩定、高效、低價的電池。


最近幾年,NCM三元鋰離子電池的開發目標是減少鈷的使用,因為金屬鈷稀有且昂貴。目前原材料市場價格,鎳:€11,000/t(約合人民幣84200元/噸)、鈷:€27,000/t(約合人民幣206700元/噸)、錳:€2,000/t(約合人民幣15300元/噸)。


最新的NCM三元電池是NCM811,其中鎳含量約80%,鈷含量約10%,錳含量約10%。據報道,頂級NCA(特斯拉/松下)柱狀電池中鈷含量已低于10%。


目前NCM三元電池中鈷的使用比例已低于10%,而就能量密度而言,新增鈷的比例又是最好的選擇,鈷配比已降至低位的動力鋰電池下一步該去向何方?


近日,據外媒報道,巴斯夫(BASF)展示了電池改進第二階段規劃。


巴斯夫計劃下一步限制三元電池中第二昂貴元素:鎳的使用,用更豐富,更便宜的錳代替鎳。鎳此前被用來替代鈷,使得電池更便宜。


巴斯夫改進電池的第二階段是開發NCM217電池,其中70%是錳,20%是鎳,鈷含量仍約10%。


按照RolandBerger電池發展路線圖預測,NCM217電池可使高數量購買者(汽車制造商)單位kWh電池成本降至80歐元(約合人民幣612元)內,這與無鈷的磷酸鐵鋰(LFP)電池相似。


NCM217電池價格與磷酸鐵鋰離子電池相同低,但它將供應高得多的能量密度,NCM217電池能量未來的能量密度達到900-1000Wh/L,NCM811電池為600-700Wh/L。


900-1000Wh/L是個什么概念?


外媒以海外版現代KonaEV為例。KonaEV搭載的NCM622電池容量67.5kWh,LGXE63電芯能量密度500Wh/L。假如換裝NCM217電池(1000Wh/L),同等體積下可以將電池容量新增一倍,達到135kWh,這足以使KonaEV擁有WLTP標準下超900公里(559英里)超長續航表現。


同樣的電池假如引入國內會如何?


昂希諾純電動由北京現代引入銷售,換裝寧德時代供應的NCM523電池,容量64.2kWh,NEDC續航里程500km。假如換裝NCM217電池(1000Wh/L),同等體積下(以NCM523電池上限400Wh/L為例)電池容量擴充2.5倍,達到160.5kWh,這足以使得昂希諾純電動的NEDC續航里程可輕松突破1000km。


盡管巴斯夫新一代高錳電池聽起來很好,但這并不意味著這款電池會立即投入批量生產和使用。在批量生產動力鋰電池之前,廠家仍需進行廣泛的測試。


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