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CES 2021:松下、特斯拉联手推动EV电池技术革新

时间:2021-01-18 作者:Maurizio Di Paolo Emilio,EE Times欧洲特派记者 阅读:
Panasonic从1994年就开始生产锂离子电池,并与Tesla合作投入Model S的车用电池开发;”现在我们已经有第四代,在容量、安全性与低成本方面都有所改善。”
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日本大厂松下(Panasonic)在今年的国际消费性电子展(CES 2021)强调了该公司与电动车大厂特斯拉(Tesla)之间的紧密合作关系,双方正致力于车用电池的性能提升以及生产成本的降低。Panasonic能源技术暨制造部门负责人Shawn Watanabe,以及Panasonic北美公司能源部门电池技术副总裁Celina Mikolajczak指出多个关键元素,例如废料回收再利用、能源效率以及自动化的重要性。

Panasonic从1994年就开始生产锂离子电池,并与Tesla合作投入Model S的车用电池开发;Mikolajczak表示,”现在我们已经有第四代,在容量、安全性与低成本方面都有所改善。”Tesla的行动迅速,Panasonic的大举投资也增加了制造产能,可满足整个车辆产业需求,不只是Tesla。相关资金也会用于改善生产技术,以确保电池容量的提升。

Watanabe表示:”以任何人的标准,我们持续改善Model S电池芯以及开发Model 3的速度都相当快;”他强调,持续进步与技术研发一直是不可或缺。

自动化生产

如Panasonic的两位讲者所言,制造电池的业务就像是指挥交响曲,众多公司内的不同组织必须提供所有的技能;”如果我们要跟上Tesla以及电动车产业的脚步,眼光就得放远,不只是几公斤的原料而是几公吨、上百公吨…这对供应链以及物流都是大事,得经历复杂的程序才能实现。”

他们表示,因为生产进程非常快,”如果你犯了错,就得快速找到问题所在;风险非常高,若你认为制造流程有问题,一刻都不能浪费,得在很短的时间内做决定。”Mikolajczak再次强调快速解决问题的重要性,因为电池芯生产线一天的产量就高达数百万,才能供应客户所需,如果生产停顿,不仅会对Tesla造成问题,也会让整个电动车产业出问题。

自动化是一个能减轻安全性问题也能解决生产制程问题的方案;Watanabe表示,Panasonic生产线的自动化程度很高,除了为设备加装传感器,也尽可能尝试优化质量控制。

减少电池生产废料

此外Panasonic也尝试将生产废料减至最少,因为有大量的废料意味着所生产的原料质量不良。但是任何制造流程都会产生一定程度的废料,为此该公司表示已经投资了Redwood Materials这家公司,能将电池生产过程中的废弃物回收再利用,重新投入制造新电池的生产链,减少对原材料的需求。

Watanabe表示:”我们使用大量的铜、铝材料,它们的价值很高,我们想要回收再利用,因为从原始矿石提炼这些材料非常费工。我们的目标是在电池供应链中回收这些材料。”

技术持续演进,我们已经在目前的电动车中看到搭配氧化锰(Manganese Oxide)的锂电池(LMO,运用于在第一代的Leaf),搭配镍锰钴氧化物(Nickel-Manganese-Cobalt Oxide)的锂电池(NMC,运用于BMW i3),或者是搭配镍钴铝氧化物(Nickel-Cobalt-Aluminum Oxide)的锂电池(NCA,运用于Tesla电动车)。

正在进行的前瞻研究之一是减少钴的使用量,由钴所提供的稳定性将被较低成本的方案取代,包括藉由增加镍的比例以及透过制程技术,使其在物理特性上能媲美钴。Panasonic表示,该公司将推出生产成本更低的电池,这种制程上的持续改善催生了钴比例低于5%的化学配方;Watanabe表示,在几年内,Panasonic将能在市场上推出高密度、无钴的电池。

钴的成本占据整体电动车成本的三至四成,因此免除钴的使用将能大幅降低生产成本。Mikolajczak表示:”减少钴非常困难,会让生产制程复杂化,但是最终能减轻对环境的冲击以及降低成本。”

从位于美国内华达州的合资工厂Nevada Gigafactory财报看来,Panasonic与Tesla之间的关系将长长久久,双方还将一起展开4680电池的生产;该款新电池若上市,将会是车用电池中性 能表现最佳的。该新电池将在2021年首度进军Model S Plaid车款,接下来还将被应用于Tesla Semi、Cybertruck、Model Y等车款。

电动车已经成为全球降低碳排放量的主要手段;不过在2019年,电动车估计仅占据全球汽车销售量的2.6%。藉由与Panasonic的合作,Tesla正尝试改变这样的局面。

编译:Judith Cheng  责编:Yvonne Geng

(参考原文 :CES 2021: Panasonic, Tesla Team to Change the Future of EV Battery,by GMaurizio Di Paolo Emilio )

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