首页>资讯中间>行业资讯 钜年夜LARGE|点击量：237次|2023年03月02日 上游原材料欠缺的问题，已成为制约新能源汽车财产成长的瓶颈。从2020年至今，新能源汽车电池的主要原材料碳酸锂的价钱上涨了跨越10倍，本钱上升传导到主机厂，后者无奈只能以涨价应对。 即使强如TSLA，也没法独善其身。在比来的财报德律风会议，TSLACEO马斯克呼吁：加年夜对锂矿开采的投资，以弥补因为电动汽车的普和而酿成的庞大供需缺口。 他暗示，电池出产，更切当地说，锂是全球电动汽车普和的「底子限制身分」。「我们认为，我们要在这方面帮忙这个行业。现实上，今朝锂业的利润率几近同等在软件行业。」 Theion首席手艺官MarekSlavik（左）和首席履行官Dr.UlrichEhmes介绍水晶电池的硫晶体应对当下的窘境，行业一方面加速上游原材料的开采节拍，另外一方面也在鼎力研发下一代的电池。锂硫电池被认为是潜伏的候选之一。比来，德国草创公司Theion交出了他们的「答卷」，推出了利用场景多元的水晶电池，并最先推动贸易化落地。 01 甚么是水晶电池？ Theion的水晶电池属在锂硫电池的一种。它是以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的一种锂电池。锂硫电池由于其较高的理论容量（1675mAh/g）和功率密度（2600Wh/kg），资本丰硕和价钱低廉和对情况友爱等特点，一向遭到科学家们的普遍存眷。 固然，任何一枚硬币都有两面。金年会锂硫电池的错误谬误也尤其较着，主要是硫的导电性差、充放电进程中电极体积膨胀、存在着穿梭效应，和阳极会有锂枝晶生成等，这些瓶颈问题一向影响着锂硫电池的贸易化。 硫融化构成晶体 为领会决这些问题，Theion首席履行官UlrichEhmes博士告知「极客公园」，他们在两个方面做了冲破：第一，他们采取的硫，不是粉末，而是硫晶体，如许可以提高电池的能量密度；第二，他们研制了非凡情势的碳纳米管涂层，可以包管电池机能加倍不变。 具有数十年治理相干经验的Ehmes博士，很是清晰材料的主要性，它能解决高能量密度、短充电时候、长轮回寿命和本钱等问题，也是在电池行业成功的要害。 今朝，Theion的第一代手艺已将锂硫电池的能量密度做到了500Wh/kg，他们的方针是在2023年，把第二代手艺将锂硫电池的能量密度提高到700Wh/kg；在2024年，第三代手艺将锂硫电池的能量密度提高到1000Wh/kg。 这已远高在当前主流电池的程度。今朝动力锂电池主要有两条手艺线路：三元锂电池和磷酸铁锂电池，它们的能量密度别离在250Wh/kg和160Wh/kg摆布。更主要的是，锂硫电池的理论能量密度上限更高（2600Wh/kg），将来提高的空间更年夜。 同时，今朝主流的锂电池，主要是由五种材料（镍、钴、锰、锂和石墨）加工而成。除石墨，其他四种原材料价钱年夜幅上涨，也新增了电池的出产本钱。比拟之下，硫本钱和NMC811（电池正极材料镍钴锰比例为8:1:1）比拟，节流了99%。一般来讲，正极材料本钱占电池本钱的1/3。假设正极材料降落到之前的1%，也就意味着整体本钱降落了年夜约1/3；同时，经由过程新出产工艺，水晶电池可以节流90%能源。 除能量密度和本钱，轮回次数也是权衡电池机能的主要指标。今朝，水晶电池能到达500次摆布的轮回次数，低在当前三元锂电池（1000次到2000次）和磷酸铁锂电池（3000次摆布）。不外，Ehmes博士暗示，他们接下来会延续更新和迭代产物，晋升水晶电池的轮回次数。 其实，锂硫电池并不是甚么新颖事物，对它的研究从上世纪70年月就已最先。今朝，欧美等国度的锂硫电池研究是以财产主导。 英国的Oxis能源公司，此前成功测试了一款能量密度到达471Wh/kg的电池电芯样品，并和部门欧洲车企签定了采购合同；美国的SionPower公司，主要偏重无人机和编写电池和电动汽车范畴。2010年，该公司就曾把锂硫电池利用到年夜型无人机上，打破那时飞翔高度、延续飞翔时候和工作温度最低三项无人机记载。 比拟之下，我国的锂硫电池研究主要是以科研机构和高校为主，电池公司为辅。 西安交年夜材料学院柳永宁传授课题组，经由过程调控氧空位来增进氧化铟在锂硫电池中的催化活性；中科院年夜连化物所研制的能量型锂硫电池比能量从520Wh/kg慢慢晋升到609Wh/kg，刷新了二次电池比能量在同范畴的领先位置；南京年夜学周豪慎传授课题组开辟出的锂硫电池，在进行1500次轮回实验后，依然保持了900mAh/g的较高充电容量 除此以外，国轩高科、猛狮科技、桑顿新能源等部门动力锂电池公司，也在锂硫电池手艺研发上构成了必然的手艺贮备。 02 加快贸易化 固然比拟锂电池，锂硫电池具有更高的比容量和能量密度，但它的贸易化之路却走得加倍艰巨。 Theion电池专家团队 Theion固然只是一家草创公司，但他们已最先着手让水晶电池走出尝试室，加快贸易化。据领会，Theion总部位在柏林，在本地设有三个处事处，有12个员工，跨越一半都持有博士学位。 Ehmes博士介绍，Theion今朝还处在早期，要的是最卓异、最优异的人材，现阶段还不要一个超年夜的团队。跟着项目标不竭推动，团队会不竭扩年夜。 按照Theion公司的计划，他们的水晶电池将在2022年末，对第一批用户供给产物内测。今朝，他们正跟欧洲的航天公司沟通合作的工作，由于「他们要特殊轻的组件」。2023年，Theion将最先向、移动和可穿着装备等范畴供给水晶电池；并在2024年则扩大到汽车和飞翔汽车范畴。 值得一提的是，2024年打算为电动汽车供给的水晶电池，可以实现充电一次续航里程跨越1000千米，快速充电小在10分钟。如许的数据，优在当前主流新能源汽车电池的机能程度。 之所以采纳如许的策略，也许跟Theion主要投资者TeamGlobal有关。据领会，TeamGlobal是一家欧洲手艺控股公司，专注投资和开办前沿科技公司。此前，TeamGlobal已投资了很多航天草创公司，好比Autoflight、Volocopter、MILESmobility和ArcherAviation。 Theion也有打算进入我国市场。Ehmes博士暗示，我国是全球主要的移动装备和海陆空交通东西产地。斟酌到客户群，Theion水晶电池将来成长和我国市场慎密相干。当前，他们的方针是将水晶电池的利用推行至欧洲的航天范畴。接着，他们将斟酌进入我国市场，有可能在我国扶植超等厂。 电池手艺曩昔几十年历经数次迭代，从铅酸电池到镍氢电池，再到今天的锂电池、锂硫电池，都各有优错误谬误。比拟之下，三元锂电池能量密度年夜，但平安不变性仍存短板；磷酸铁锂电池的长处是平安不变、寿命长，但能量密度相对减色、产物一致性也较差；氢燃料动力电池环保、续航里程长，但本钱偏高；锂硫电池性价比力高，可否在浩繁电池中脱颖而出，使人等候。 Ehmes博士暗示，可能分歧利用场景，对电池的要求也各不不异。今朝，良多尝试室和机构，都提出了各自的方式，但最年夜的挑战是用这个方式去撬动实际的市场，把这些手艺真正利用到社会糊口。 同时，他也暗示，在贸易化的进程中，电池行业的冲破点，在在供给链。当前，新能源汽车就受困在这一点，由于原材料价钱上涨影响到制造本钱，终究传导到了消费端。将来的电池行业，供给链要加倍安稳，价钱波动更小，这是Theion将来尽力的标的目的。 上一篇：CTC或成动力锂电池的终究形态 除TSLA、零跑汽车外，这些公司也已跟进 下一篇：电池市场未至寡头时期 谁能弯道超车"宁王"？ 哥伦比亚年夜学材料科学与工程学院的助理传授杨远开辟了一种提高锂离子电池能量密度的全新方式。他的三层布局电极能在袒露的空气情况中连结不变，因此使得电池电量加倍持久、制造本钱进一步下降。该研究可以将锂电池的能量密度提高10-30%，相干论文在10月初颁发在了《Nano Letters》期刊上。 锂电池的利用普遍，从平易近用的数码、通讯产物到工业装备到特种装备等都在批量利用，分歧产物需要分歧的电压和容量，是以锂离子电池串连和并联利用环境良多，锂电池经由过程加装庇护电路、外壳、输出而构成的利用电池称为P 4高 质量能量密度300瓦时/千克 体积能量密度700瓦时/升 100C延续放电，温升节制在40℃之内 80℃高温延续轮回200周，85℃贮存48小时 经由过程针刺、重物冲击等平安性测试 2低 -40℃低温0.2C充电 且充放电轮回300周以上 -50℃低温放电，75%以上容量连结率 1防爆 190~200Wh/kg的高能量密度 知足Ex ia\ib IIA\IIB T1~T4防爆尺度 和针刺、重物冲击等平安性测试 
德国团队做了一款水晶电池：能量密度提高一倍，原材料本钱还下降1/3 
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