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火狐直播:被马斯克 16 亿独占的工艺卡了下流企业的脖子
来源:火狐app下载 作者:火狐体育在线 更新于:2023-04-14 15:26:56 阅读: 90

  完毕了一天的作业,郜明文才有时间会集回复微信上的各种留言。夜色昏眩,他看了眼表,现已清晨三点半了。等天一亮,他又要支棱起来,带着团队一同往前跑。

  跟着特斯拉 干法电极 技能的产业化加速及上车验证推行,国内对这一技能的重视度越来越高,前来宝晟动力公司访问和咨询项目的人也越来越多。更精确地说,他们是冲着这家草创公司在锂离子电池干法制备工艺上的技能打破和产业化发展而来。

  最忙的时分,公司除了要与多家出资组织交流洽谈,还要一起与上下流主机厂、设备厂以及电池制作商代表会晤。尽管大大都都是以咨询职业发展趋势和技能细节为主,但与一年前从业人员对这种技能持怀疑态度的那种挫折感比较, 干法电极 逐步在职业中获得了认同。

  坐落美国科罗拉多河沿岸的特斯拉德州超级工厂,每周有大约 4000 台的 Model Y 整车从这儿下线。一个多月曾经,外界忽然把镜头对准这儿——两台奥秘的庞然大物被特斯拉电池制作部分搬进了工厂,好像在酝酿着什么大动作。

  依据长时间追寻特斯拉的海外车媒 autoevolution 供给的音讯,这两台机器是意大利产的压力机,单台重达 33.4 万磅(151.5 吨 ) ,大约是特斯拉工厂原先所需原资料压力机的三倍。

  知情人士猜想,全新的压力机极有或许被用来出产 4680 电池的干法电极 ( DBE ) ,并搭载到 Model Y 的量产车型中。

  作为特斯拉的第三代电池,4680 型大圆柱型锂离子电池集能量密度高、安全可靠、快充更快、本钱更低四大优势于一身,能够说是特斯拉引以为傲的著作。曩昔三年,特斯拉想尽办法加速 4680 电池在 Model Y 上车,可迟迟无法投入大规模量产。

  阻止大规模量产的原因是,一项名为 干式涂布 的工艺,迟迟没有得到很好地处理。

  三年前,马斯克在 特斯拉电池日 发布 4680 电池以来,研制团队一直在尽力研制干法电极制作工艺,不过发展缓慢。但最近的种种迹象表明,特斯拉在 4680 电池的大规模量产上所做的布局正在迎来新的发展:

  一是特斯拉正在运用宁波容百新动力和姑苏东山精细制作协助减少资料本钱,以便在美国进步 4680 电池的产值;

  二是美国专利商标局 ( USPTO ) 在本年 2 月,颁发特斯拉四项干法电极技能的要害专利,这意味着特斯拉在这一范畴的打破。

  干法工艺开始是用在超级电容器这样一个以高功率见长的储能器材上。这项技能是由加州草创公司麦克斯韦 ( Maxwell ) 创始,在 2019 年头被特斯拉以 2.35 亿美元(折合人民币 16.1 亿元)的价格收买。

  马斯克之所以乐意花这笔钱,并乐意让特斯拉花时间去霸占这项技能,首要考虑到了干法替代传统湿法工艺的优点,首先是在制作流程上做减法。

  传统的湿法工艺,需求在电极箔上涂上一层湿的化学药剂,价格比较贵重。在终究拼装之前,涂层箔需求经过绵长的枯燥进程,而且需求收回和处理化学浆液中运用的易燃易爆有毒溶剂。

  干法工艺则不运用任何溶剂,直接将组成电极的多组分干粉颗粒高速混合,再经过高速剪切效果让黏结剂纤维化,然后对混合后的粉末进行热辊压构成自撑膜,终究将自撑膜在辊压效果下与集流体压合构成终究锂离子电池可用电极。

  比较湿法工艺的繁琐过程,干法工艺省去了湿法的浆料分配、涂布、烘干工序,出产线%,并大幅缩短出产周期,下降环保本钱和设备本钱。例如电池制作厂的占地面积仅为本来的十分之一,涂布设备投入本钱能够锐减五成。

  降本是特斯拉不断优化的方针。和传统的湿法工艺比较,干法电极工艺最大的优势之一,便是节约本钱。依据特斯拉测算,干电极制作工艺能够协助其节约 18% 的本钱,出资本钱下降 41%。

  早在上一年 7 月,特斯拉 4680 电池的拆解微观结构图就在网络上被曝光,负极点运用了干法电极工艺得到证明后,国内的车企和电池厂就马上将其奉为圭臬,所以便有了开篇的故事。究竟,关于新动力产业链来说,特斯拉的每个决议计划,都有着职业风向标的含义。

  不过,把干法电极工艺从超级电容器移植到锂电池上,存在着不小的技能难度。最杰出的问题来自干法电极工艺所需的黏结剂。

  例如麦克斯韦所用的黏结剂聚四氟乙烯(PTFE),作为超级电容器具有代表性的黏结剂,用在锂离子电池中会形成锂和碳氟的副反应,终究会导致电池失效。

  郜明文坦言: 其实国内想做干法电极的公司都想学习麦克斯韦的专利,但假如彻底依照这一专利来做,也很难大规模产业化。

  因为锂离子电池正极晶体资料的挑选品种繁复,如磷酸铁锂、三元、锰酸锂等,导致其黏结剂纤维化条件也有所不同,负极更是挑选了与聚四氟乙烯天壤之别的黏结剂资料,因而要依据实际运用的主材,挑选与国外专利彻底不同的产业化工艺,才干打破特斯拉在干法电极技能上的独占。

  宝晟动力科技是专心在 干法电极 的技能研制和产业化落地的公司。从 2019 年 6 月建立至今,公司开发的 干法制备预锂化负极 的专利办法,现已拼装了软包电池并验证了首效参数和循环功能,现在干法电极的中试量产现已完结。被职业公认的进步锂离子电池功能的预锂化工艺,也进入了中试阶段。

  思源电气参股公司烯晶碳能(GMCC)是国内首家、全球第三家在乘用车范畴运用超级电容器的企业。该公司以技能供给商的身份,与一汽、吉祥等大型车企协作。

  另据虎嗅得悉,一汽在 2022 年 11 月加大了干法电极制备工艺的精力和投入,申请了 3100 万元预算的专项课题研讨,执行期 3 年内共有 9 项绩效目标,查核维度包含黏结剂热分化温度、改性资料比容量、电极制备能耗、电芯循环次数、电池系统能量密度、发明专利、软件著作权以及企业规范的拟定。

  此外,上海联净也在干法电极技能取得了打破。特别是在资料方面自行开发了 PTFE 改性树脂作为黏结剂,本钱大幅低于现有湿法工艺中的 PVDF。别的经过干法制备的固态电解质膜,替代现有湿法工艺中的隔阂及电解液,从根本上进步电池的安全性、能量密度。

  眼下,大都车企、电池厂都在布局干法电极制备工艺,不过仍处于前期探究的阶段。一位电池专家向虎嗅表明: 尽管随意拉出一家厂商或许都在做,但具有量产才干、能跑出功能的,只要特斯拉一家。

  衡量干法工艺能否真实完成产业化的唯一规范,便是本钱。宝晟动力创始人郜明文表明,现阶段该公司自研的干法工艺能够做到全进程物料能够 100% 循环再运用,这使得电极制作本钱大幅下降,并能大幅进步极片的导电性和抗拉强度。

  src=宝晟第四代干法成膜设备,幅宽现已到达 75cm 对标现有电池厂的电极出产加工标准

  据了解,现在特斯拉不只仅在负极碳资料运用了干法电极工艺,在正极三元系统也在探究运用这项技能。而包含群众、三星、LG 在内的世界巨子,也纷繁布局干法电极制作工艺,明显已成为未来锂离子电池加工制作的一大趋势。郜明文信任在不远的将来,干法电极工艺会在全球锂电制作职业得到遍及和推行。

  自特斯拉介入新动力轿车以来,轿车职业的价格系统和技能道路一再被推翻,致使厂商原有的主导地位和话语权一再被削弱。

  本年头,为了再次激起中国商场的需求,特斯拉 model 3 和 model Y 的价格低至前史冰点,降幅从 2 万元到 4.8 万元不等。 以价换量 的战略随即在商场引发降价潮,让盈余本就堪忧的新势力们愈加胆寒。能够预见的是,特斯拉 4680 电池量产之后,特斯拉假如将轿车价格再次下探,到时,国内新动力轿车或许将避免不了一场大洗牌。

  依据特斯拉给出的官方数据,4680 电池的各项工艺组合会让其电池制作本钱下降 56%。其间,干法工艺协助电池节约了 18% 的本钱。 假定这儿有夸张成分,以 10% 为保存估量,主机厂和电池厂也很难接受这样的价格降幅。 一位职业人士对虎嗅说。

  因而,只要把产业链紧紧攥在自己手里,才干有用下降本钱, 传统车企即使不做干法,也需求有自研电池的部分。 郜明文表明。

  现在,干法电极制作技能被职业视作锂离子电池工艺的 圣杯 。特别是从燃油车转向新动力的传统车企,迫切需求打赢一场 翻身仗 ,而关于在技能生命周期上起崎岖伏、进进出出的科技企业来说,决胜的要害,便是提前布局下一代工艺和技能。

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