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电池技术:巴斯夫开发NCM 217低价高密度三元电池

2021-04-24 ryder

动力锂离子电池作为电动车核心三部件之一,一直是限制电动车发展的最紧要障碍,全球各大电池制造商都在探索开发稳定、高效、低价的电池。


最近几年,NCM三元锂电池的开发目标是减少钴的使用,因为金属钴稀有且昂贵。目前原材料市场价格,镍:€11,000/t(约合人民币84200元/吨)、钴:€27,000/t(约合人民币206700元/吨)、锰:€2,000/t(约合人民币15300元/吨)。


最新的NCM三元电池是NCM811,其中镍含量约80%,钴含量约10%,锰含量约10%。据报道,顶级NCA(特斯拉/松下)柱状电池中钴含量已低于10%。


目前NCM三元电池中钴的使用比例已低于10%,而就能量密度而言,新增钴的比例又是最好的选择,钴配比已降至低位的动力锂离子电池下一步该去向何方?


近日,据外媒报道,巴斯夫(BASF)展示了电池改进第二阶段规划。


巴斯夫计划下一步限制三元电池中第二昂贵元素:镍的使用,用更丰富,更便宜的锰代替镍。镍此前被用来替代钴,使得电池更便宜。


巴斯夫改进电池的第二阶段是开发NCM217电池,其中70%是锰,20%是镍,钴含量仍约10%。


按照RolandBerger电池发展路线图预测,NCM217电池可使高数量购买者(汽车制造商)单位kWh电池成本降至80欧元(约合人民币612元)内,这与无钴的磷酸铁锂(LFP)电池相近。


NCM217电池价格与磷酸铁锂电池相同低,但它将供应高得多的能量密度,NCM217电池能量将来的能量密度达到900-1000Wh/L,NCM811电池为600-700Wh/L。


900-1000Wh/L是个什么概念?


外媒以海外版现代KonaEV为例。KonaEV搭载的NCM622电池容量67.5kWh,LGXE63电芯能量密度500Wh/L。倘若换装NCM217电池(1000Wh/L),同等体积下可以将电池容量新增一倍,达到135kWh,这足以使KonaEV拥有WLTP标准下超900公里(559英里)超长续航表现。


同样的电池倘若引入国内会要怎么样?


昂希诺纯电动由北京现代引入销售,换装宁德时代供应的NCM523电池,容量64.2kWh,NEDC续航里程500km。倘若换装NCM217电池(1000Wh/L),同等体积下(以NCM523电池上限400Wh/L为例)电池容量扩充2.5倍,达到160.5kWh,这足以使得昂希诺纯电动的NEDC续航里程可轻松冲破1000km。


尽管巴斯夫新一代高锰电池听起来很好,但这并不意味着这款电池会立即投入批量加工和使用。在批量加工动力锂离子电池之前,厂家仍需进行广泛的探测。

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