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特斯拉自家电池厂浮出水面！占地18万平米
近期，特斯拉CEO埃隆马斯克发推文称，特斯拉电池日和年度股东大会预计将于9月15日在加利福尼亚州弗里蒙特市超级工厂举行，此次与会股东还将参观一条电池生产线。▲马斯克推文据了解，特斯拉在弗里蒙特附近仅有一家电池工厂，位于弗里蒙特超级工厂附近的Kato（音译加藤）路，这家电池工厂一直被外界称为特斯拉Stunk Works（臭鼬工厂）实验室。Stunk Works实验室成立的具体时间未知，2019年6月首次被外界知晓，但直至今日，特斯拉官方仍然没有公布该实验室的具体资料。据悉，Stunk Works实验室的场地正在扩建，扩建完成后的工作大楼可容纳470人，当然电池生产线规模也会得到相应的扩大。有趣的是，特斯拉已经在今年5月份以弗里蒙特超级工厂的名义发布了多个和电池相关的技术岗位，说明该实验室确实在扩大规模。本身特斯拉电池日就备受关注，马斯克发推文之后，外国媒体关注的焦点便转移到了这个电池实验室上。美国媒体CNBC报道称，5名特斯拉的员工向他们透露，Stunk Works实验室正在研发新电池技术、新的电池生产设备和新的电池生产工艺。根据这些与电池相关的信息，外媒推测，Stunk Works实验室或是在为特斯拉之前提出的“百万英里”电池（在累计使用约161万公里后，仍能保持70%以上的电池容量）正式面世做准备。那么特斯拉Stunk Works实验室基本情况如何？扩建后的产能如何？特斯拉为什么要成立这个电池实验室？车东西透过多家外媒的报道，找到了一些答案。神秘的特斯拉电池生产线 已经开始扩建场地近日，特斯拉掌门人马斯克发推文称，特斯拉电池日和股东大会推迟至9月15日在加利福尼亚州弗里蒙特举行，并且与会股东将参观电池生产线。2019年，特斯拉向外界透露了“百万英里”电池的概念，今年的特斯拉电池日备受关注，而马斯克的一条推文将外界关注的焦点带向这条神秘的电池生产线。▲特斯拉2170型电池生产线据了解，特斯拉在加利福利亚州弗里蒙特仅有一家电池工厂，该工厂被外界称为特斯拉的Stunk Works实验室。2019年6月，美国媒体CNBC根据5名特斯拉员工透露的信息，曝光了这一神秘的电池实验室，这是该实验室第一次被外界所知晓。然而，截止到今天为止，特斯拉官方并未给出任何与Stunk Works相关的资料。Stunk Works实验室具体地址为加利福尼亚州弗里蒙特的Kota路47700号，与特斯拉弗里蒙特超级工厂（生产Model3、Model Y、Model X和Model S车型）的距离仅有几分钟的路程。也就是说，该实验室生产的电池，可以很方便地运给整车工厂。目前，Stunk Works实验室仅有两栋建筑，占地面积约为18.5万平方米，最多能容纳300名员工。今年3月份，该实验室开始扩建，经过重新设计，加盖楼层后，可容纳45名研发人员和425名一线生产工人，总计470人。此外，特斯拉今年5月份已经在官网上以弗里蒙特工厂的名义发布了多个电池技术岗位，具体包括电芯工程师、生产工艺工程师和电池控制工程师。这也从侧面证明该实验室确实正在扩建。特斯拉不仅是对Stunk Works的场地进行了扩建，还向美国PG&E（太平洋天然气和电力公司）递交了提高用电上限（提升至6MW）的申请，并且PG&E已经批准了这一申请。外媒报道称，一个工厂每小时消耗100kWh的能量，每天连续运转24小时，1年下来就可以生产0.84GWh的电池，大约是1.3万台Model Y或Model 3车型所需要的电池总量。按照这个标准计算，特斯拉申请将实验室的用电规模提升到6MW/小时，也就是1小时能够提供6000 kWh的能量，电池工厂24小时连轴转，电池年产量为5.04GWh，可供78万辆特斯拉使用。即使按照8小时工作制，那么一年的产量也为1.68GWh，足够26万辆特斯拉使用。由此可见，这个实验室的产能还是非常大的。这只是根据目前最被认可的电池产量估算公式得出的结果。这5名特斯拉员工还向CNBC透露了，Stunk Works实验室正在研发新的电池技术、电池生产设备以及新的电池生产工艺，能够提升电池的生产速度。在Stunk Works实验室的电池生产线升级，并且达到设计产能后，特斯拉将会把新的电池生产设备和工艺推广至其他电池工厂。与松下的爱恨情仇：马斯克称松下“拖后腿”特斯拉作为一个车企，一直都是从松下那里采购电池电芯，为什么自己要兴建一个电池工厂生产电芯呢？这还得从特斯拉与日本电池供应商松下的关系讲起。作为电动汽车领域内的领跑者，特斯拉每年至少需要30GWh的动力电池。正是考虑到这一点，特斯拉早在2014年就与日本松下电池供应商签署合作协议，双方在美国内华达州建厂。该电池工厂占地面积达1154万平方米，动力电池的理论设计产能达35GWh，二期工程正在建设当中，当全部工程完工后将成为世界占地面积最大的建筑。特斯拉与松下合作原本是想要以低于市场价格拿到优秀的动力电池，设计制造性能更高的电动汽车，并且无需向外部供应商或其他合作伙伴支付不必要的费用，也不必与它们共享技术数据和资源。理想很丰满，现实很骨感，随着两家公司合作的深入，两者的矛盾也逐渐显现了出来，主要体现在企业运作模式、领导的行为方式以及文化差异三个方面。在企业的运作模式上，松下已经习惯了由自己生产组装电池组，再输送给其他车企，与特斯拉合作建厂，共同经营则打破了松下的惯例，这也为后期矛盾的爆发埋下了隐患。马斯克的言行和处事风格也都与松下一贯的传统格格不入，松下的高管大多对马斯克不满，目前仅有松下社长津贺一弘仍然对与特斯拉的合作抱有希望。2018年9月，马斯克在与喜剧演员Joe Rogan进行访谈时抽起了大麻，这件事引起了松下高管们对其不满与方案。在日本，使用大麻是犯罪行为，他们担心马斯克的这种行为会影响到松下的投资者的看法。去年1月份，马斯克指责松下放慢电池的生产速度，内华达电池工厂2018年实际产能仅为24GWh，限制了Model 3的产量，还发推文称，在电池工厂的年产量接近35GWh（理论设计年产能）之前，特斯拉不会再投入更多的资金扩大产能。另外，特斯拉事无巨细的管理风格也与松下形成巨大反差，松下倾向于部门间自主解决问题，尽管解决的过程缓慢，但总能达成共识，而马斯克更倾向把所有的事情都掌握在自己的手里。马斯克的指责成为特斯拉与松下矛盾爆发的导火索，但究其根本还是因为松下动力电池供给不足，影响到了特斯拉的生产计划。特斯拉布局电池领域5年 锂电池之父出手相助特斯拉Stunk Works实验室并不是匆匆上马，特斯拉已经在电池领域布局了5年。2015年，马斯克找上了加拿大顶级大学达尔豪西大学Jeff Dahn团队。Jeff团队是达尔豪西大学内一支专注于锂离子电池技术研究的团队，自2008年开始研究锂电池产业化项目。其官方网站显示，该团队目前拥有30人左右的规模，共计发表论文600余篇，在重量级期刊JES与JPS上均有论文发布。有外媒评价，该团队是目前锂电池领域研究实力最强的团队之一，Jeff本人更是通过精确限定镍钴锰材料中镍的含量，使三元复合正极材料成功实现规模商业化，成为了业界公认的三元材料技术真正的开创者和发明者。2015年见面之初，马斯克就提出，希望为Jeff团队提供5年的研究经费， 让其为特斯拉研发寿命更长、成本更低、能量密度更高的锂离子电池。同年6月，特斯拉与Jeff Dahn团队达成独家合作协议。达成合作之后，Jeff团队持续在新型锂离子电极材料、锂离子电池故障机理诊断、电解质添加剂、钠离子与锂离子电池安全性基础研究以及电池研究理论/建模方面持续取得突破。根据Jeff团队去年发布的一篇论文，其新研发的动力电池循环周期可达到5000次左右，对应电动汽车行驶寿命超过100万英里（约为160万公里），这项专利目前已经为特斯拉所有。今年年初，外媒又曝出消息，称Jeff团队的研究成果将使特斯拉的动力电池成本达到100美元/kWh（约合701元/kWh）。对比当时投资机构瑞银给出的数据，松下动力电池的成本约为111美元/kWh（约合771元/kWh）、宁德时代约为150美元/kWh（约合1042元/kWh），特斯拉的电池成本当时在业界内处于最低水平。不仅如此，Jeff团队还在帮助特斯拉完成能量密度500Wh/kg的高镍三元锂电池的研发，目前已初具成果。除与Jeff达成合作之外，2019年5月，特斯拉以2.18亿美元（约合人民币15.27亿元）的价格收购电池技术公司Maxwell，该公司的干电极技术和超级电容技术处于行业领先地位。干电极技术可帮助特斯拉提升汽车的续航里程，降低电池成本，超级电容技术可帮助特斯拉提升汽车的驾乘感受。据了解，干电极技术可以帮助电池的生产成本降低10%~20%，而且使用该工艺制成的三元锂电池电芯能量密度大于300Wh/kg，电芯单体能量密度最高可实现500Wh/kg。超级电容技术可以作为能量回收过程中的储能装置，增加电动汽车的续航里程，而且在急加速过程时，超级电容器还能够实现大功率放电，避免动力电池直接大功率放电产生锂晶枝，对电池结构造成不可逆的损伤。超级电容技术的另一优势是工作温度范围大，大部分电池的工作温度需要维持在20℃~40℃之间，对外界环境温度要求较为苛刻。而超级电容的工作温度在-40℃~80℃之间，可用于冬天车辆起步与动力电池的加热。收购Maxwell之后不久，特斯拉又低调收购了加拿大电池公司Hibar Systems，该公司有先进的小型电池生产制造技术，成熟的锂电池生产系统（储能领域）。Hibar以生产高精度定量注液泵、注液生产系统、自动化电池制造和工艺设备闻名，产品线覆盖了完整的电芯生产流程。投资杰夫·戴恩团队让特斯拉拥有了自研动力电池的技术人才，收购Maxwell使得特斯拉掌握了动力电池领域最前沿的技术，而收购Hibar是特斯拉自产动力电池项目的最后一环，至此，特斯拉形成了从技术研发、样品验证到大规模量产的全面布局。结语：自产电池将进一步帮助特斯拉降低成本早在19年6月的股东大会上，马斯克承认，该公司电动汽车的生产计划过去一直受到“电池限制”，特斯拉CTO和技术副总裁对此表示认可，并且希望自家电池能够大规模应用。今年电池实验室开始扩建，提高用电上限，并且已经开始“招兵买马”，外媒推测特斯拉Stunk Works电池实验室的种种举动，或是在为“百万英里”电池的正式问世做准备。那么在推出“百万英里”电池之后呢？Stunk Works实验室的新电池技术、生产设备以及生产工艺推广后，将减小特斯拉对外部动力电池的供应，在生产成本以及售价方面拥有更大的自主权。
来源：车东西
动力电池“无钴”之辩
续航里程和成本无法和燃油车正面PK，是阻碍电动汽车真正走向消费市场的两大“拦路虎”。要解决这两大难题，“密码”在动力电池。进入2020年，关于动力电池新技术的“劲爆新闻”此起彼伏：特斯拉“无钴电池”、通用和LG化学合作推出NCMA四元电池、宁德时代CTP电池、比亚迪刀片电池……新技术百舸争流，一方面映射出产业正步入技术拐点，另一方面则暗含潜台词：市场倒逼之下，电池性能提升迫在眉睫。有压力就有动力，放眼全球，电池性能提升主要围绕两大维度展开，一是电池材料体系的革新，二是工艺和结构的优化。短期看，工艺和结构创新最为现实。无论是宁德时代的CTP、比亚迪的刀片电池，还是蜂巢能源的L6长电芯，都是在现有材料体系基础上的工艺革新和结构优化，其对于体积能量和成本降低有明显效果。但放眼中长期，如若要进一步突破性能瓶颈，材料体系变革才是“王道”。动力电池的发展路径，一致的意见是以高镍为主（来源：汽车电子设计）特斯拉已经“明修栈道”，其动力电池核心智囊、三元材料鼻祖Jeff Dahn，去年1月就公开发表无钴高镍材料具备可行性的文章，目前，特斯拉第一代低钴（5%）材料已经完成开发，即将量产，第二代无钴材料也在加快开发，预计未来两年内应用到电芯中。LG化学没有完全明确提出“无钴”，但去钴化的战略已经非常明确。今年初，其宣布和通用汽车合作，计划在2021年量产NCMA电池，该材料体系将钴的占比进一步降低至5%，从而将电池成本降至100美元/KWh以下。在国内，蜂巢能源是最先公开宣布研发出无钴材料及电池产品的企业。在去年7月，其就宣称在开发无钴三元材料和电池，今年5月中旬，蜂巢能源召开产品发布会，对外发布两款无钴电池。并称基于其无钴电池，可以实现电动汽车最高达880公里续航。产品都将在2021年下半年推向市场。同样也是在5月，宁德时代董事长曾毓群对外透露，宁德时代有自己的“无钴”电池技术储备，目前研发进展顺利，正在想办法搞好供应链，因为是一个全新的、颠覆性的产品。”事实上，对于动力电池“去钴化”，业内已成共识，背后驱动因素在于，既可以实现电池能量密度性能的提升，更为关键的还能摆脱钴作为稀有资源，面临的价格高、资源少、受牵制的风险。但在“去钴”的具体路径上，尤其是对于“无钴”短期内是否真正可行，业内还存在着一定的争议。一方声音认为，无钴高镍材料具备可行性。Jeff Dahn就认为，目前还没有确凿的证据清楚地表明镍含量高的NCA中需要钴。Al、Mn或Mg等元素对于结构稳定性和热安全性等同样具有改善作用。其团队给出的数据也表明，掺杂Mg和Al的无钴高镍材料安全性好于高镍含钴材料。因此其结论是，在NCA类型的高镍（Ni＞90%）材料中，钴的作用很小或几乎没有。蜂巢能源同样认为无钴可行，其思路是，在常规含钴正极基础上去除钴元素后，离子电导率虽然有所降低，但通过无钴材料本身、电化学体系和电池包的合理设计，应用于电动汽车电池是可行的。蜂巢能源总裁杨红新介绍，实现突破无钴技术瓶颈，蜂巢能源主要采用了三项关键技术，分别是阳离子掺杂技术、单晶技术和纳米网络化包覆。具体而言，阳离子掺杂技术可提高材料的上限电压，实现能量密度比磷酸铁锂高40%；单晶与多晶相比，具有更强的颗粒强度和更加稳定的结构，使电芯寿命比多晶高镍三元高出70%；纳米网络化包覆则能减少正极材料与电解液的副反应，有效改善高电压下的材料循环性能。另一方的声音则认为，目前三元体系绝对“无钴”方案并不成熟。国内正极材料企业容百科技认为，现有三元体系中，钴元素可以起稳定材料结构的作用，钴含量增加能有效减少阳离子混排，降低材料阻抗值，尤其对于提高材料电子电导率，改善倍率性能、降低电芯内阻等有其不可替代的作用。而综合考虑性能和安全因素，通过精细调控高镍材料组分、煅烧温度、烧结气氛，做到相对“无钴”的高镍低钴材料才是可行的。与此同时，无钴电池还面临材料匹配和革新，例如，目前在电解液匹配上还存在不小的问题。更为关键的是，电池是一个复杂的体系，新材料的商业化，会面临一定的周期，产品开发完成后还要经历小试、中试、量产等各个阶段的问题。这其中，还将面临一系列已经发现和尚未被发现的问题。2020先进电池材料集群产业发展论坛将于8月26-27日在深圳机场凯悦酒店举行，此次会议由深圳先进电池材料产业集群主办，深圳市清新电源研究院、高工锂电联合承办。会议将重点围绕“电池核心关键材料创新技术及产业前景”、“电池制造创新工艺及发展趋势”、“储能与电池回收产业前沿技术”、“氢燃料电池产业态势及技术路线”等多个行业热点内容展开，把脉行业趋向，寻路产业未来。此次论坛上，将邀请国内外主流车企、动力电池企业、材料企业等产业链多家头部企业技术负责人围绕无钴电池展开探讨，主要探讨方向包括：●无钴电池是否将是动力电池未来的主流？●无钴材料及电池的开发瓶颈及路径●无钴电池的材料匹配●无钴材料及电池的产业化难题●主流车企对于无钴电池的态度和判断
来源：高工锂电
9.4亿美元！SKI美国第二电池工厂将开建
6月29日，SKI与乔治亚州政府签署了一项9.4亿美元（约合人民币66亿元）的投资合同，以建设其第二家美国电池制造厂，年产能为11.7 GWh。2019年3月，SKI在佐治亚州建设的第一家年产能为9.8 GWh工厂破土动工。当时计划投资的额度为16.7亿美元（约合人民币118.02亿元），规划年产能9.8GWh，预计2022年建成投产。本次投资后，预计到2023年其第二座工厂建成投产，SKI在美国的电池年生产能力估计将达到21.5 GWh，并将全球总产量提高到71 GWh。除去在美布局以外，SKI在中国和其他地方的投资布局也不容小觑。2019年12月，SKI与北汽合资成立的北电爱思特(江苏)科技有限公司正式在常州竣工投产，该工厂年产能7.5GWh，主要生产NCM811软包电池，将为北汽新能源高端品牌ARCFOX配套，可满足15万辆电动汽车的动力电池需求。到2020年年底，SKI位于江苏盐城的第二座中国工厂也将完成建设，产能为20GWh，该工厂的电池产能主要供应在盐城的东风悦达起亚汽车。加上韩国本土工厂，欧洲的匈牙利第一工厂（2020年上半年投入运行）和第二工厂（2019年2月开工），以及美国佐治亚州工厂全部建设完工后，到2022年，SKI在全球范围内的产能规划将达到60GWh，到2025年预计实现动力电池产能超过100GWh。目前，SKI在美建厂的目的主要为大众汽车在田纳西州的电动汽车生产基地提供配套，而积极建设第二座电池工厂或表明SKI还将在美国为其它主机厂客户供货。据悉，SK集团是韩国第三大跨国企业，数据表明，旗下SKI今年第一季度全球电池装车量排名第七，市占率达到4.5％。2019年全球动力电池出货量约为116.6GWh，同比增长16.6%。其中，前十大企业的出货量总和为101.3GWh，占全球总销量的86.87%；SKI实现出货量1.9GWh，同比增长137.50％，位列全球出货量排名第10位。SKI目标是，到2025年跃居全球电动汽车动力电池市场前三。据了解，受疫情影响，SKI计划将2020年的电池销售目标从之前的2万亿韩元（约合人民币115.8亿元）目标下调约10％，即104.2亿元左右，而2019年同期为6903亿韩元（约合人民币39.9亿元）。那么SKI后续是否会继续追加投资，起点锂电大数据将持续为您跟进报道。作者：老典
来源：起点锂电大数据
动力电池绿色回收有路可循
近日，生态环境部发布国家环境保护标准《废锂离子动力蓄电池处理污染控制技术规范（征求意见稿）》（以下简称《技术规范》），旨在防止废锂离子动力蓄电池污染环境，保障人体健康。中国有着全球最大的新能源汽车市场，近年来发展势头迅猛。锂离子电池因其具有能量密度高、自放电性能小、可循环使用等优点，被认为是新能源汽车首选的动力电池之一。值得注意的是，由于锂离子电池的使用寿命有限，加之技术不断更新换代，锂离子电池即将迎来规模化退役、报废“小高峰”。若废旧动力蓄电池处置不当，将带来生命健康、安全、环境污染等问题。那么，《技术规范》的发布对我国动力电池回收行业意味着什么？对实现废旧动力电池的资源再生利用，以及全过程的污染控制，又起到怎样的推动作用？有序引导 完善体系据统计，今年我国动力电池将进入规模化退役阶段，按70%可用于梯次利用计算，大约有6万吨动力电池需要报废处理。动力电池回收利用迫在眉睫。废锂离子动力蓄电池何去何从、如何实现更清洁、绿色、安全的方式处理，这些问题成为行业关注的重点。《技术规范》的出台，或许让行业发展有路可循。《技术规范》首先对“废锂离子动力蓄电池”给出了明确的定义：丧失原有利用价值，或虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的锂离子动力蓄电池，不包括在保质期内返厂故障检测、维修翻新的锂离子动力蓄电池。继而从污染控制技术要求、运行环境管理要求、环境应急管理要求等方面进行了详细的规范说明。“目前，各行业对环保的要求日益趋严，《技术规范》的出台，通过对目前动力电池回收过程中存在或者潜在的污染风险进行梳理，支撑动力电池回收利用过程绿色化，推动行业更加规范化发展。”中国科学院过程工程研究所研究员孙峙告诉《中国科学报》。“在这以前，我国并没有专门针对动力电池回收行业而提出的污染防治要求，只有一般性的规则。”中国电池联盟副秘书长杨清雨认为，作为整个回收行业规范体系的重要组成环节，《技术规范》具有行业自身的特点，就污染物控制对相应的回收企业提出了详细而具体的要求，有助于动力电池回收产业向绿色化、环保化发展，推动产业转型升级。事实上，近年来，国内动力电池回收利用政策不断更新，涉及动力电池管理办法、溯源管理、管理平台建设、规范条件、网点建设与运营等各方面，还构建了动力蓄电池回收利用全生命周期国家标准体系，引导产业健康发展，促进动力电池安全有序回收。政策引导促进企业回收意识不断增强。据中国电池联盟统计，截至 2020年2月，全国共计130家企业申报了11229个回收服务网点，平均每家车企申报86个回收网点。“政策体系逐渐形成，标准逐渐完善，整个回收渠道体系的建设也有了更多依据。”杨清雨说。不同环节 不同要求技术的不断革新正强化动力电池回收全产业链的污染控制，推动行业绿色可持续发展。在污染控制技术要求方面，《技术规范》从工艺过程污染控制技术要求、末端污染控制技术要求进行了详细的规范说明。孙峙表示，就技术路线而言，目前工业应用的主要有两类。一类是火法—湿法联合回收工艺，即将废电池通过高温熔炼制备钴—镍—锰合金，再进一步进行湿法分离提纯，得到相关产品。另一类是热解预处理—湿法冶金联合回收工艺。即首先去除废电池的有机物，经破碎分选等，得到富含锂等元素的黑粉，然后将黑粉采用湿法浸出工艺回收其中的有价金属，进一步制备电池正极材料。“两条路线各有特色，都是希望‘从电池中来’，再‘回电池中去’。”孙峙说。事实上，就动力电池回收行业而言，我国走得比较靠前，“因为我们的问题和需求出现得更早、更紧迫”。废锂离子动力电池回收涉及收集、贮存、运输及放电、破碎、分选、金属提取等诸多关键技术环节，不同环节对污染控制有着不同的要求。杨清雨告诉《中国科学报》，在收储运环节，重点关注的是电解液泄漏问题。六氟磷酸锂是电解液最重要的组成部分，约占电解液的43%，它易挥发，释放出氟化氢对环境产生污染。而在拆解分选、冶炼环节，则需保障工作环境的密闭性，以及废气废水废渣的处理。“实现绿色安全回收，对企业的封闭环境、环保设备、环保工艺等要求较高。”孙峙也表示，动力电池环境污染风险是目前业界最为关注的问题之一。除了电解液泄漏，还有处理过程中产生铜镍等重金属污染、二次废渣问题；此外，若处理不当，残电在仓储、破解过程中可能会引发自燃、爆炸等。他指出，“前处理过程是动力电池回收污染控制的重点。”近年来，有相关企业开始在电池前端设计时，考虑如何在电池后端回收时如何更方便、安全和环保。“要兼顾电动汽车使用的需求，难度还比较大，但国内外都在尝试探索。”孙峙说。前景广阔 不断探索毫无疑问，新能源汽车的快速发展带动了锂离子动力电池的增长，也给锂离子动力电池的回收带来了广阔的市场前景。有数据预测，2020年，我国动力电池回收利用市场将达到107亿元左右，其中梯级利用市场约64亿元，再生利用市场约43亿元。杨清雨表示，电池回收的核心是尽可能延长电池全生命周期，提升再生价值。其中，电池的梯次利用值得关注，从新能源汽车卸下来的动力电池，根据安全性检测和寿命预估，还可应用于低速电动车、电动自行车、小规模分布式储能等。“除了技术，目前行业更关注的是回收规模和经济性。”杨清雨坦承，目前市场上流通的退役动力电池数量规模低于行业预期，回收量不足、缺乏规模效应或许是电池回收企业共同面临的问题。在他看来，原因可能包括消费者的意识、回收渠道不畅等。“当动力电池容量衰减到80%就达到了车用报废标准，但电池价格较高，消费者会有‘与其更换电池不如多开两年直接换车’的想法。”杨清雨表示，总体来说，电池早晚会退役，行业前景广阔，一方面需要引导消费者通过正规的渠道回收电池，另一方面要加强监管。清华大学环境学院教授李金惠在近日召开的第十五届固体废物管理与技术国际会议的论文集中指出，当前我国动力电池回收体系建设尚不完善。目前动力电池回收体系主要依托汽车生产企业现有销售网络建设，存在一定的安全风险，且操作人员的专业性不足。此外，动力电池回收体系覆盖率待提升，总体回收成本较高，回收利用企业效益不明显。上下游企业的合作还有待加强，回收体系的资源配置有待优化。在孙峙看来，未来还需要加强电池回收技术和装备的自动化水平。“由于电池包的差异性较大，目前在拆解等技术方面有较大提升空间。”专家们指出，要形成以企业为主导的电池回收产业链，还需要政府引导、科技支撑、公众支持等多方共同推动。
来源：中国科学报
特斯拉全力支持开发新式电池 中国成为降低成本关键
7月2日，据外媒报道，汽车行业的未来可能归结为一个字母带来的不同，即“R”。话句话说，如今特斯拉等公司电动汽车中使用的锂离子电池(lithium ion)，可能被即将上市的磷酸铁锂电池（lithium-iron）取代，而后者可能帮助重塑汽车行业。美国科技大亨埃隆·马斯克(Elon Musk)旗下特斯拉始终在谈论新电池技术的开发，这是该公司有史以来首次面向投资者举行的“电池日”活动中最重要的组成部分，华尔街也正在热议下一代电池可能带来的改变。电动汽车上使用的锂离子电池也可用于手机，预计在未来几年内，它将让位于用磷酸铁锂电池和其他化学物质制造的电池。这将帮助降低电动汽车的成本，将两次充电的车辆续航里程延长到640公里以上，并使电池使用寿命达到160万公里。降低电动汽车成本和刺激电动汽车的大规模采用仍然是特斯拉的关键优先事项。分析人士表示，新的电池技术将改变拥有汽车的体验，无论是特斯拉还是通用等竞争对手制造的汽车，后者也在研发新的电池技术。特别是，即将上市的电池极长的使用寿命可能意味着，当车主以旧换新时，电池依然能很好地保值，可以转售，也可以被用来为家庭储存太阳能(3.460, 0.05, 1.47%)。下一代电池的超长使用寿命可能会让它们用于网约车业务，这些企业要求汽车能够承受几乎连续使用的冲击。韦德布什证券公司分析师丹·艾夫斯(Dan Ives)说：“如果用同样的价格买到续航里程和使用寿命都更长的电池，这将完全改变消费者的行为。磷酸铁锂电池更安全，它们的生命甚至可以焕发第二春甚至第三春，用于储电。”马斯克最近表示，其“电池日”活动暂定在9月份，也就是特斯拉最近推迟召开年度股东大会的月份和日期。最初，这两项活动都计划在6月份举行。马斯克在公司第一季度财报电话会议上表示：“我们想把令人振奋的消息留到那天，届时会有很多令人振奋的消息要发布。我认为这将是特斯拉历史上最激动人心的一天。”特斯拉没有回复置评请求，该公司的外部技术顾问杰夫·达恩(Jeff Dahn)也拒绝置评。达恩是加拿大达尔豪西大学的教授，也是特斯拉赞助、专门研究电池和储能技术的专家。为何淘汰钴是关键加州大学圣地亚哥分校材料科学家、教授雪莉·孟(Shirley Meng)是该校可持续能源和能源中心的负责人。她表示，减少钴使用的努力已经进行了几十年，特斯拉在达恩的帮助下取得了重大进展。但孟教授说，用钴制造电池的主要优势之一是，它可以很容易地设计出复杂的化学结构。她还称：“如果我必须训练高中生生产电池，用钴很容易，而且总是有效的。如果没有钴，合成过程就会变得复杂得多。”与此同时，由于其能量密度分布特征，磷酸铁锂电池从未被证明在电动汽车的空间限制下是有效的，它最初是为电网存储市场设计的。但它的化学成分适合快速充电，更具成本效益，因为它不依赖钴。孟教授曾与梅赛德斯-奔驰(Mercedes-Benz)、通用、日产(Nissan)等大汽车公司以及特斯拉于2019年收购的电池初创企业Maxwell Technologies合作，从事电池化学开发工作。她表示，电池专家非常好奇地想了解特斯拉取得的突破，她确实相信该公司可以提高磷酸铁锂方法在电动汽车市场的知名度。这种电池技术曾试图在Fisker Karma上成功实现从能源存储到汽车的飞跃，这是Fisker Automotive在2012年生产的一款早期电动汽车，但最终以失败告终。孟教授说：“我真的相信特斯拉正计划重新进行尝试。”CFRA Research分析师加勒特·纳尔逊(Garrett Nelson)表示，磷酸铁锂电池的关键不同之处在于，它们不需要使用钴。钴是一种稀有而昂贵的元素，是电动汽车电池成本居高不下的关键原因之一。钴的价格在全球经济低迷期间大幅下跌，从2018年的每吨9.5万美元降至今年的3万美元，但它仍然是降低电池成本的关键。纳尔逊说：“到目前为止，钴是锂离子电池中最昂贵的元素。”彭博新能源财经驻伦敦的能源储存业务主管詹姆斯·弗里思(James Frith)表示，罐装钴是将电池成本降至100美元/千瓦时门槛以下的最大因素之一。这个门槛大致代表着让电动汽车与内燃机驱动的燃油汽车一样便宜。他说，今天的电池价格约为147美元/千瓦时，远远低于2010年的约1000美元/千瓦时和2015年的381美元/千瓦时。特斯拉最近与大宗商品巨头嘉能可(Glencore)签署了一项新的长期协议，为其位于上海和柏林的电池工厂供应钴。长期以来，钴始终是大型科技公司面临的大宗商品挑战之一，不仅是特斯拉，苹果也是如此，苹果的手机电池中同样需要钴。孟教授警告称，仅仅减少钴的使用对降低其价格影响有限，这是因为钴和镍之间的价差近年来已经缩小。特斯拉使用的主要电动汽车电池技术是NCA(基于镍-钴-氧化铝)，而大多数汽车工业使用NMC(镍-锰-钴)电池化学技术。但由于镍是这两种方法的重要组成部分，仅靠降低钴的价格并不能推动电池定价的持续下降。孟教授在谈到目前的镍-钴化学时说：“每千瓦很难降到100美元以下，特斯拉已经意识到他们不能简单地摆脱钴。”她说，目前的电池技术，包括NMC，仍然是达到160万使用寿命门槛的有力竞争者。但以今天的镍浓度来看，在成本效益的基础上无法做到这一点。目前镍的价格大约是钴价格的1/3或1/2不等。对于不需要镍或钴的磷酸铁锂电池，实验室研究表明，有可能将价格压低到80美元/千瓦时。特斯拉与中国市场韦德布什分析师艾夫斯说，新的化学物质可能会将电动汽车电池的价格推低至60到80美元/千瓦时。而彭博新能源财经的弗里思预计，到2023年或2024年，价格将打破100美元/千瓦时，到2030年可能降至60美元/千瓦时。弗里思说：“在这一点上，你可以做出选择，要么作为汽车制造商，要么作为消费者。你可以买更大的电池，这样充满电后能带你走得更远。或者，你也可以买使用寿命更长的电池。”特斯拉的一个关键新兴供应商是中国电池制造商当代安培科技公司(CATL)，该公司也在与大众汽车合作。据报道，CATL董事长最近表示，该公司准备生产使用寿命长达16年、续航总里程200万公里的电池。今年6月，特斯拉已获准生产配备磷酸铁锂电池的特斯拉Model 3。艾夫斯说，虽然还没有就电池供应商发表公开声明，但CATL电池据信是特斯拉能够为中国市场生产比美国更便宜Model 3的一个原因。其他汽车制造商也在电池方面进行创新，但他们还没有完全消除钴。在通用汽车公司，现在使用的电池正在将其中的钴含量从18%降至4.5%左右，使用更多的锰和镍，再加上部分铝。孟教授指出，虽然进一步减少电池中使用的钴并不是磷酸铁锂电池带来的革命性变化，但这些努力需要数十年的工作，通用正在考虑在未来几年内可能实现的目标。通用公司电动汽车电池首席架构师安迪·乌里(Andy Oury)在3月份的一次投资者会议上表示，钴的减少将使通用汽车跨过100美元/千瓦时的门槛，同时实现灵活的制造，让公司更好地根据轿车、卡车和SUV的不同需求定制电池。他补充说：“我们离电池成本曲线的底部还很远。”突破100美元/千瓦时的门槛可能会带来戏剧性的变化。彭博新能源财经分析师弗里思表示，最明显的是，到2023年左右，电动汽车的成本可能会降至与燃油车相当的水平。艾夫斯也说，随着续航里程的增加，电动汽车也可能变得更有用、更有价值，因为电池应该有转售价值，可能是用于储存住宅太阳能，因为它们的使用寿命比电动汽车更长。汽车拥有权发生根本改变最激进的想法是，这些电池甚至可以通过让汽车充当无人驾驶出租车来改变人们拥有汽车的本质，它能以比个人使用的汽车更快的速度累积续航里程数，这是通用汽车公司首席执行官玛丽o巴拉(Mary Barra)在3月份支持的一个想法。但密歇根州安娜堡汽车研究中心(Center For Automotive Research)的技术总监布雷特·史密斯(Brett Smith)表示，这个想法可能有些不切实际。他表示，无人驾驶出租车行业更多地依赖于软件进步，而不是电池续航时间。他说，只有当避开障碍物的系统足够可靠，能够大规模工作时，无人驾驶出租车才会对个人汽车拥有量产生影响。马斯克有时将无人驾驶出租车作为特斯拉长期愿景的核心，摩根士丹利(Morgan Stanley)分析师亚当·乔纳斯(Adam Jonas)等人也将其视为特斯拉股票长期看涨的核心。但史密斯表示：“要做到这一点有很多挑战。不过如果这种方法能奏效，那将是惊人的，只不过还有很长的路要走。”史密斯认为，电池对日常司机的续航里程影响也可能比看涨者认为的要小。比如弗里思指出，即使是新兴的化学物质电池，在寒冷的天气里，当汽车的加热器被大量使用时，它们的续航仍然会受到严重影响。但史密斯称，新电池可能会带来很大的不同，推动消费者接受电动汽车，改善人们对其可靠性的看法，并推动他们购买电动汽车，从而提高电动汽车所占市场份额。此举可能类似于现代汽车公司在2005年中期引发的市场份额变动举措，当时它开始为新车提供16万公里的保修。2005年，美国消费者购买的现代汽车比2002年增加了近50%。到2011年，该品牌的市场份额翻了一番。史密斯说，电池使用寿命达到160万公里可以帮助电动汽车摆脱对其短程和高昂电池更换成本的担忧，就像长期保修帮助现代摆脱了质量控制不稳定的名声一样。不过孟教授告诫说，科学家与企业高管不同，他们更喜欢言出必行。她说：“我看到的是很多突破，我们已经领先了几步。我们找到了更多路径。”但她在谈到CEO们时补充道：“他们相信自己可以做到规模化，我还不确定我们是否已经到了那个地步。”孟教授称，在实验室里，越来越多的证据表明，生产低成本、使用寿命更长的电池完全有可能，下一代电池技术可以在未来五年内达到160万公里的门槛。这不仅将改变电动汽车行业的游戏规则，也将改变磷酸铁锂技术的前景，尽管其最初设计用于能源电网存储市场。产量的大幅增长将有利于这两个市场削减成本。孟教授说：“我们不想承诺过高，也不想让人失望，但这真的很现实。我认为，我们有可能在2025年实现目标。磷酸铁锂电池及其升级版将在电动汽车的未来发挥重大作用，并从根本上改变大规模的储能方式。“（腾讯科技审校/金鹿）
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曝特斯拉隐藏电池缺陷8年，美监管机构正在调查中
当地时间7月2日，美联邦安全官员正在调查特斯拉Model S车型电池冷却系统的设计缺陷。上周，外媒Business Insider称获取的一份2012年特斯拉电子邮件显示，早在2012年Model S刚刚发布时，特斯拉就发现了一项可能引发故障或自燃的设计缺陷。据称，具体问题出在汽车的冷却系统结构设计不当。在该车型中，类似橡皮筋的冷却盘管缠绕在电池周围，冷却剂依靠盘管调节电池温度。经过第三方测试，冷却盘管的末端配件材料（弱铝）不符合化学要求（铝合金）。据悉，弱铝制成的末端配件，在运行过程中可能产生小孔，冷却液从小孔泄露并腐蚀电池，再导致电池内的电解液漏出，进而造成电池报废甚至火灾。消息人士称，两次测验结果均于第一时间告知特斯拉，但后者并未就此暂缓Model S的出厂。有邮件显示，在2012年11月，特斯拉生产线上发现泄漏的冷却线圈。在过去的八年内，尚无有效消息证实特斯拉已修复该缺陷。而后，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）发出声明称将基于“事实和数据”采取适时行动，提醒特斯拉有义务于意识到安全缺陷的五日内向其汇报并立即召回，此外，美国国家运输安全委员会（NTSB）也表示，正调查涉及该车型的几起碰撞及自燃事故，调查报告撰写接近尾声。NTSB是一个调查机构，与NHTSA不同，后者才有行政权。截至目前，特斯拉未就此事件置评。财经网汽车查阅资料显示，在2018年特斯拉对外合并公布Model S和ModelX销量前，Model S在全球已累计销售超25万辆。在特斯拉的车型矩阵中，Model 3使用与之不同的冷却系统，摒弃了Model S用到的弯曲线圈。 于2015年开始投入生产的Model X的冷却系统和Model S相同。目前，于今年3月开始交付的紧凑型跨界多功能车型Model Y也因质量问题引发车主频频投诉，包括车身掉漆、座椅凹痕、安全带松动，甚至后座座椅没有固定在底座上等。值得注意的是，特斯拉美国官网显示，目前Model Y的预计交付时间是4-8周，较此前预计的8-12周缩短了一个月。6月中旬，马斯克就该车型给员工发送邮件，表示“增加Model Y的产量并尽量减少整改需求是极其重要的”，“Model Y就像在很多新产品一样，在生产和供应链方面都面临挑战”。
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