电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
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锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
在此次疫情中，另一个毫无预防的受害者应当要数电动车了。随着油价的暴跌，开车出行的成本虽然降低了，但值得留意的是，当下一个鲜为人知的电池范畴的重大冲破已经撼动了我国电动车市场，今朝正在快马加鞭地进驻美国，通用汽车和大众汽车也都涉足了该范畴。
这一进步实际上应当归功于全球竞相大幅降低锂电池中昂贵的钴含量的结果。到目前为止，钴元素占电池阴极（锂电池的核心）的20%到30%，而新研发的技术可以让这一比例降低至10%。研究人员六个月前还认为这种降幅是不太可能的，毕竟在降低电动车的价格同时，行驶里程还得再新增25英里的挑战显得不太实际。钴，有时还被称作是血钴，其紧要一个原由是由于它来自一个较有争议的原产地刚果民主共和国，在那里，工人经常因为工作条件的恶劣而万分辛苦。
卡内基梅隆大学(CarnegieMellonUniversity)的教授维斯瓦纳坦(VenkatViswanathan)说：这个电池的新技术是一个巨大的进步，因为越是到后期，越难让钴的比例下降，也就是说从20%降到10%要比从30%到20%难得多，把钴比例降低的难度可以说是呈指数级上升的。但是今朝的这种技术却能实现最终要求的10%的比例。
这个新研发的电池名为NMC811，它处理了困扰研究人员五年多的电化学难题。加拿大研究机构Adamas的数据显示，截止今年一月，它已占据了我国电动车销量的12％，高于之前2018年的不到1％的市场份额。90年代初，通用汽车的电动悍马这款重型皮卡在海湾战争期间开始广泛流行，该公司预计明年将推出全新的电动悍马系列(ElectricHummer)，其装配的NMC811电池将交由韩国电池制造商LG化学(LGChemical)进行加工。
通用汽车表示，新版悍马电池续航能力高达400英里，足以消除很多消费者对车用电池的续航焦虑了。续航焦虑是一种挺折磨人的心理，一提到它，就会禁不住让人联想到在大雪纷飞的夜晚，被困在一辆没电了的汽车里的妇女或孩子。继通用汽车之后，大众汽车也表示将在明年为自己的电动车安装新型电池。鉴于此，专家认为其他大多数紧要汽车制造商也将紧随其后。
通用汽车的电池开发主管蒂姆格瑞(TimGrewe)表示：这的确好得令人难以置信，但我们实在创造出了五年前你无法想象的东西。
电动车的售价可能要比传统汽车高出数万美元，而且目前汽油的均匀售价每加仑才2.15美元，几乎是五年以来最便宜的时候。但特斯拉，这个目前在电动车范畴盘踞主导地位的公司已经向大家证明了，无论汽油价格的涨跌，很多人就是愿意购买电动车，并且当前大多数紧要的汽车制造商也都在打赌，说他们可以很快提高电动车的销量。在5年前的一桩柴油车欺诈装置丑闻过去之后，大众汽车正把赌注押在其大规模向电动车转型的业务上。
锂电池的重大冲破，为汽车制造商们将以何种方式进军广阔的受众市场供应了一条线索。
事实证明，LG已经可以加工电池范畴所称的NMC811了，即含80%镍（N）、10%锰（M）和10%钴（C）合成物的缩写。
NMC是当前使用最广泛的汽车锂电池类型，它是镍、锰、钴元素集合的一种简称。NMC的使用是1980年被发明原始锂电池的紧要转折点，而通用汽车也是第一个将NMC商业化的公司，在2011年，NMC电池就为通用汽车的新型插电式混合动力汽车供应了助力。NMC从那里开始走向市场，它今朝为地球上每一个紧要的汽车厂商，除了特斯拉之外的电动车供应动力，特斯拉则采用了一种与NMC不同的，称为NCA的电池。
NMC和NCA的研究人员在试图减少钴含量时遇到了一种电化学反抗：钴一直是一种平衡剂，一旦当它开始减少，其他的金融就会起身反抗，拒绝配合储能。这样得到的结果就是，仅仅充电几次，阴极就会破碎。
但几年前，有研究人员成功地将电池阴极的钴含量降低到了20%，这被认为是电池范畴的一项重大获胜和冲破，因为就在降钴成功的几个月前，他们还在讨论着进一步减少钴含量是非常不实际的。
但在三月四日，通用汽车猛然宣布了一条被大大增强了的电动车加工线，以及一个新的电池包，紧要用于将来凯迪拉克(Cadillac)、自动驾驶的CruiseOrigin，以及明年的全新悍马的加工。不过，有一点通用汽车没有提到，而且除了几本行业杂志外也没人留意到的是，新推出的电池实现了最新的钴减排目标阴极惟有10%的钴。
事实证明，当大学和国家试验室的研究人员还在持续研发的时候，LG已经可以加工电池范畴所称的NMC811了，即含80%镍（N）、10%锰（M）和10%钴（C）的合成物缩写。而且令人惊愕的是，LG还戒备了之前阴极在缩减钴含量的过程中比较容易破碎的问题。
卡内基梅隆大学(CarnegieMellon)的维斯瓦纳坦(Viswanathan)说，倘若你把钴的降价幅度加在一起，能让一辆车的价格下降约2,400美元。通用汽车负责电池业务的官员格雷表示，在某种程度上可以给电池的阴极掺杂一些氧化铝来实现这种可能性。
电池的这一冲破有一个值得留意之处就是它是怎么出现的。多年来，研究人员一直试图在锂离子和将来电池（如锂氧电池）范畴取得冲破，但除了挫败之外，他们一无所获。人们不禁要问，电池的物理性质是否真的太硬了。本着这一想法，NMC811成了电池研发希望的象征。格瑞说，LG和通用的团队正在努力进一步减少电池里的钴含量。
在过去的十年间，通用汽车一直很认真地致力于电动车的研发，但消费者犹如几乎没怎么留意到这一点。
通用汽车很可能是在今后的电动车竞赛中带给人们最多欣喜的公司。多年来，该公司加工过一些历史上极具标志性的汽车，比如1957年的雪佛兰、1959年的凯迪拉克德维尔、1963年的克尔维特和1969年的卡马洛。作为一家汽车公司，通用汽车是美国资本主义鼎盛时期的典型代表，它们陆续推出的新款车型也成为美国人和全球各地那些追求地位的消费者所追捧的对象。
但到上世纪80年代后，与底特律的其它公司相同，通用汽车开始变得松松垮垮，还养了一批素质参差不齐的老员工，原来的成功形象开始逐渐走向了下坡路，而这却给日本的汽车制造商占领高质量、受欢迎的主流汽车市场打开了一个巨大的市场空间。
但反观过去的十年间，通用汽车也一直在以认真严肃的态度研发新的电动车，而很多消费者却几乎没有留意到这一点。2011年问世的雪佛兰Volt电动概念车是一款开创性的汽车，它在洋溢电的情况下可行驶35英里，然后发动机才开始工作。Volt被《汽车趋势》杂志(MotorTrend)评为当年的年度汽车(carofTheyear)。
2017年，该公司加工的新款Bolt也获得了同一奖项，这是一款全电动轿车，售价3.75万美元，一次充电能跑238英里，令人震惊，比特斯拉的Model3还要提前几个月推向市场。Volt和Bolt的车身装扮都很漂亮虽然没有特斯拉(Tesla)那种优雅，但绝对美观、耐用，而且洋溢了科技元素。
然而，自打Volt和Bolt问世后，通用汽车的销售业绩却一落千丈，其中一个原由是市场促销不给力，一直未能成功地在市场上推广这两款汽车，这就把机会留给了埃隆马斯克(ElonMusk)。如今，马斯克即电动车的代名词，就像当初史蒂夫乔布斯(SteveJobs)是智能手机的代名词相同。最近，通用又搞了一个帽子戏法把耗油巨大的悍马改造成电动车。
这一次，通用不仅吹嘘自己是第一个这么干的公司，却还打算将电池授权给其竞争对手。
通用是打入全球市场的第一家汽车公司，但不包括我国。去年，隶属于蔚来汽车的我国NIO表示其已经拥有了世界上第一辆使用NMC811电池的电动车，这是一款运动型的多用途车(SUV)，电池由我国大型电池加工商CATL加工（它仿佛用了另一种办法实现了同样的技术进步）。AdamasIntelligence董事总经理瑞安卡斯蒂略克斯(RyanCastilloux)表示，在NIO之后，NMC811迎来了爆发式上升，最终占去年我国整体电动车和插电式混合动力车销量的6%。CATL的NMC811也将出今朝大众新款的电动车上，不过尚不清楚其将何时走向市场。
特斯拉也开始参与了我国的NMC811竞争，他采用了LG的电池为Model3s供应电能。这还挺让人欣喜的，因为通常马斯克之前一直坚持使用依靠钴，但是用铝代替锰的NCA。在2018年与华尔街分解师的电话会议上，马斯克表示，Model3中NCA电池的钴含量已经要比所有厂商在将来装配的NMC811中的钴含量还要低了。
看样子大众汽车也决心要在电动车销售方面与特斯拉(Tesla)展开竞争了，NMC研发的进步使两家公司首次能够就此展开猛烈交锋。
JeffChamberlain经营着一家伊利诺斯州的电池投资公司VoltaEnergyTechnologies，他认为NMC811是个虽然大的，但却并不典型的进步。在该范畴还存在着一些别的紧要目标，比如说研究要怎么样稳定纯金属锂的阳极就是其中一个。
仿佛没有公开的数据描述CATL或特斯拉要怎么样稳定他们的阴极。但在一月份的一篇论文中，加拿大达尔豪斯大学(DalhousieUniversity)的教授杰夫达恩(JeffDahn)和其博士生YulongLiu认为应当使用大的单晶，而不是相对较小的多晶颗粒来实现这种可能。这篇论文引起了电池界的广泛关注。
在通用家族里，由于悍马拥有固定的铁杆粉丝群体，因此在成为畅销电动车这方面来说，没有任何一款能比肩悍马。看样子大众汽车也决心要在电动车销售方面与特斯拉(Tesla)展开竞争了，NMC研发的进步使两家公司首次能够就此展开猛烈交锋。
Castilloux说：811一直被视为电动车电池近期的创新前沿，那些自认为是领军人物的人也一直在竞相实现这一目标。
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