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比特斯拉還牛的錳酸鋰電池技術,電動汽車的續航救星!

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年05月12日  

  特斯拉近日推出的Model3車型受到市場熱捧,電池技術的改進為其低價路線帶來極大的市場感召力。電池一直以來都是電動汽車發展的首要決定因素,由于電池在能量密度上遠不能同內燃機相比,因此續航里程成為純電動汽車的最大軟肋。


  續航里程和鋰電池息息相關,而正極材料是鋰離子電池的重要組成部分,它最終決定著鋰離子電池的容量,同時既影響著電池的性能,又影響其價格成本。


  可實現充電20分鐘,續航350公里


  科大微龍是一家生產電動汽車正極材料的公司,他們所采用的正極材料是錳酸鋰,項目目前處于中試階段,使用該材料的電池可實現充電20分鐘,續航在350公里左右。而目前市面上特斯拉ModelS的60度電版本和比亞迪e6都是60度電的電池容量,可以達到300公里的續航里程。


  2015年8月,鋰電網給出的純電動汽車續航里程排名如下圖:

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  特斯拉和比亞迪算是在電池技術方面發展很不錯的企業。特斯拉所采用的是鎳鈷鋁酸鋰電池(鈷酸鋰電池),在鋰電池材料中,它的電池能量密度最高,但它在高溫下也最不穩定,當溫度達到180度時,鈷酸鋰電池就會分解成氧,放出大量的熱能而可能爆炸;比亞迪采用的是磷酸鐵鋰電池,電池材料最穩定,但能量密度較低。


  錳酸鋰材料在成本價格和能量密度方面更有優勢


  科大微龍創始人王猛告訴創業邦(微信搜索:ichuangyebang),之所以選擇錳酸鋰,是因為鈷酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等這些正極材料要么容量相對較低,要么價格高,要么含有對環境有害的重金屬,要么循環性能差,要么倍率性能不理想,很難滿足電動汽車的發展需要。各種因素綜合起來,錳酸鋰材料在性能及價格和環保等方面,是目前最具有前景的鋰離子正極材料。


  鋰電池有2個關鍵的參數,這也是阻礙續航里程的重要原因,一是成本$/Kwh,即每度電多少錢;二是電池的能量密度Wh/kg,即瓦時每千克。


  在成本價格方面,目前國內常用三元正極材料和磷酸鐵鋰的市場價是每噸15萬左右,錳酸鋰的價格在7萬元左右;王猛告訴創業邦,他們開發的錳酸鋰層狀正極材料是目前市場正極材料的升級,正極材料市場價格在每噸6萬左右,不僅價格較低,性能也明顯提高,性價比更突出。


  在能量密度方面,目前鋰電池大概是$400-500/Kwh,即一度電電池要400-500美元,按照現在的匯率來算,大概是每度電要2500-3000人民幣。使用錳酸鋰正極材料生產的電池能量密度可達到500KW/Kg,自放電率0.5%,使用壽命10年,而磷酸鐵鋰動力電池的循環壽命7~8年之間。


  核心關鍵是原料和合成方法


  錳酸鋰正極材料的結構和性能不但與原料及煅燒工藝條件密切相關,不同的合成條件(原料,溫度,煅燒時間及工藝燈)所制備的材料的電化學性能有著很大的差異,而且與摻雜元素及摻雜量等有關,而且循環衰減快---特別是在高溫時衰減更明顯。因此,選擇原料及改進材料的合成方法是關鍵。


  在原料方面,科大微龍采用的是層狀錳酸鋰,具有很高的放電比容量和循化性能,同時具有很好的倍率性以及高溫循環穩定性,從原料選擇上來看綜合性價比更高。


  在合成方法上,科大微龍對常規錳酸鋰材料在合成工藝和組成方面使用低溫煅燒的半濕法,而且通過摻雜其他元素來改進錳酸鋰的正極性能,使合成溫度明顯降低和時間明顯縮短,但因為涉及工藝流程機密,所以無法太詳細介紹。


  此前,曾有媒體爆出特斯拉準備采用石墨烯電池,一次充電時間只需8分鐘,可行駛1000公里。王猛告訴創業邦,石墨烯不能作為電池的主體材料,只能作為少量的輔助材料。


  在王猛看來,最佳的電池材料應該是容量高、放電電壓高、循環壽命長、價格低廉,但當前的技術瓶頸主要在于高溫性能不理想。


  團隊成員來自國軒、松下等國內外著名鋰離子公司和蘇州大學等名校


  科大微龍團隊主要由江南大學和蘇州大學化工學院的博士導師以及博士、碩士組成,有自己的博士后科研工作站和創新實踐基地,他們對電動汽車用先進蓄電池(Li離子、Ni-MH電池和Mg離子二次電池等)、鋰離子電池材料、離子液體和納米材料有很深的研究。其團隊的項目成員均為碩士以上學歷,來自國軒、松下等國內外著名鋰離子公司以及江南大學等國內著名高校,有效地實現了產學研合作。


  目前科大微龍與美國的Valance鋰電池公司有長期的合作,此外還有臺灣崇格精密、中山坤辰電池等客戶。


  2016年初已經融資4000萬人民幣,預計2017年通過新三板掛牌。


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