通用汽车:正研发多种新电池,成本将降至 100 美元 / 度

2021-04-09 09:54:48 来源:车东西
据路透社报道,通用汽车总裁马克罗伊斯于本周三表示,公司正在测试化学成分、技术和生产方式各不相同的多种电池,以寻求大幅降低电池成本的方案。
 

早先,通用汽车已和 LG 化学达成协议,预计 2022 年开始在位于俄亥俄州的工厂生产 Ultium 电池,搭载这种电池车型包括凯迪拉克 Lyriq 和电动悍马。

不过,通用汽车表示 Ultium 电池还不能满足公司的长期目标。目前通用正在对更新式的电池进行测试,预计 2025 年推向市场。通用汽车推算,届时汽车电池的单位价格将从现在的约 150 美元(约合 990 人民币)/ 千瓦时降低至 100 美元(约合 655 人民币)/ 千瓦时,降幅高达 30%。

一、四元锂电池先装车 能量密度超过三元

早先,通用汽车已和 LG 化学达成协议,二者集资 23 亿美元,目标是到 2025 年生产 100 万辆纯电动汽车。生产电池的重任交给了位于俄亥俄州 Lordstown 的工厂,这里出产的 Ultium 电池将被搭载在凯迪拉克 Lyriq 和电动悍马上。

 

Lyriq 是凯迪拉克旗下首款纯电豪华 SUV 车型,车内装有 33 英寸环幕式超视网膜显示屏和及双视激光全息抬头显示。续航或超过 480 公里。

 

电动悍马 Hummer EV 是属于 GMC 品牌下的纯电硬派越野车,分为 SUV 和皮卡两种版本。二者的动力性能都非常亮眼,通用表示 SUV 版本有 830 匹马力,皮卡版本更是有着惊人的 1000 匹马力,同时二者的峰值扭矩都超过 15000 牛・米。

为了满足这两种车的动力需求,通用汽车联合 LG 化学推出了名为 Ultium 的镍钴锰铝(NCMA)四元锂电池。这种电池在 NCM811 或 NCA811 三元锂电池的基础上加入了铝元素,

钴元素影响着电池的充放电速度和循环寿命,其重要性不言而喻。然而钴元素本身是一种稀有且毒性猛烈的金属,开采成本又高。

铝元素的加入,在替代部分钴元素的同时,还能抑制钴元素杂质的生成,既能直接降低电池生产成本,又利于保持电池整体的寿命,间接降低使用成本。

而镍元素则影响着电池的能量密度,电池镍含量越高,理论上的能量密度就越大。NCMA 四元锂电池的镍含量为 90%,NCM811 或者 NCA811 电池的镍含量为 80%,所以前者拥有更高的能量密度。

但是一味追求能量密度的代价就是牺牲安全性。通用汽车表示,Ultium 电池还采用了并采用了石墨基阳极和液态电解质,这样的搭配可以在相当程度上解决镍含量过高带来的安全隐患。

二、与更多电池企业合作 仍在研发新电池

不过,随着全球车企电动化转型的加深,电池制造对于金属镍、钴的需求量暴增,未来还可能继续增加。NCMA 四元锂电池恐怕也只是权宜之计,毕竟其对镍和钴的需求还是不低的。

另外,NCMA 四元锂电池对于工厂的用料、工艺、品控要求也更高,不利于进一步压缩成本。外媒表示,难怪连总裁罗伊斯都感慨,若不取得突破性进展,未来 5 年内公司的供应链甚至可能“爆掉”。

幸好,未雨绸缪的通用汽车公司已经找到了新的电池方案。在一次投资者会议上,总裁罗伊斯表示下一代 Ultium 电池将采用干电极技术,由掺锂硅基阳极、高镍阴极和固态电解质组成,钴含量进一步降低。低钴含量降低了材料成本,干电极技术又降低了生产成本。

通用汽车高管表示,公司正在对这种电池进行实验和测试,预计 2025 年投放市场。届时,汽车电池的单位成本将从现在的约 150 美元 / 千瓦时降低至 100 美元 / 千瓦时,而电动汽车的续航里程可能达到 805~965 公里,电池寿命将超过 160 万公里。

自主研发的同时,通用汽车也在寻求多方合作,期望共同实现电池技术上的突破。总裁罗伊斯引用了通用汽车公司与麻省电池科技初创公司 SES 的合作经历,希望证明通用汽车“对不同企业或不同技术都持开放态度”,吸引潜在合作伙伴。

SES 全称 Solid Energy Solutions,自 2012 年成立起,SES 公司一直致力于提供高品质的车辆工业电池产品和服务。

目前除了新加坡总部之外,SES 还在波士顿、首尔和上海拥有分公司(上海麻省固能企业管理有限公司),在电池材料、电芯、模组、基于人工智能学习的电池安全算法和电池回收再利用方面有着丰富的经验。

 

自 2015 年与通用汽车达成合作协议后,二者合作的成果包括 49 项已经获批、45 项正在审核的电池相关专利。

结语:传统车企“老”而不朽 通用汽车发展战略很清晰

成立于 1908 年的通用汽车集团是世界上最“老”的车企之一,但这不代表通用汽车昏庸。通用汽车很清晰地意识到了电池成本问题,且已经在降低电池成本上取得了初步成效。同时,通用汽车有着包容的、合作的心态,其与 SES 公司的默契合作可谓一段佳话,而通用汽车并未停止寻求伙伴。

或许,与时俱进和互惠共赢就是车企想要做得长久所必须的吧。
 


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