三星SDI将推出新型动力电池支持600公里续航

电动车一个重要的课题是要提高续航里程。比如日产聆风(LEAF)就在逐年增加电动里程 – 从2012年的120公里到最新2016年的170公里。宝马i3也计划在2017车款将里程提高到200公里。目前i3一次充电可以跑130公里。

现在市场上电动里程最长的电动车是特斯拉Model S 90D – 432公里。这款车配备90千瓦时(度电)电池包。单体电池所用负极材料含高能量密度硅材料。(请见以前文章特斯拉Model S新一代90 kWh含硅锂离子电池猜想)另外,奔驰等车厂正在开发500公里的电动车。

三星SDI在最近的2016底特律车展上展出了下一代低高度包(”low height pack”)方型电池设计。使用此种单体电池,电动车续航里程可以从500公里提高到600公里。续航里程的增加是因为电池能量可以提高20-30%。目前这款电池的具体指标还没有公开报道。三星SDI计划在2020年开始量产。

目前电动车每千瓦时(度电)可以行驶6公里左右。从理论上来说,即使使用现有的单体电池技术组装电池包,也可以支持电动车行驶600公里。只是这样的电池包需要装足够多的单体电池来满足能量需要,所以会很大很重。如果用上边的数字简单计算,600公里需要100千瓦时(度电)的电池包。当然,实际上600公里需要比100千瓦时(度电)更大的电池包,因为增加电池重量会降低每千瓦时(度电)的行驶里程。一个例子是大众最近推出的BUDD-e概念电动车。它配有101千瓦时(度电)电池包,但是只能行驶370公里,因为车重。

上面的计算看起来容易,实际上轿车上的空间很难容纳这么大个的电池。特斯拉Model S整个底盘已经被用来装电池包。如果汽车大些可以容纳大个电池,但自然车重又降低了能耗效率。所以,用目前的电池去达到600公里有难度。我们需要能量密度更高的电池,这样电池在能量相同的情况下重量和体积都要小。

所以,三星SDI这次推出的电池应该具有更高的能量密度。

三星SDI现有的60安时的方型电池能量密度应该在130瓦时/公斤。宝马i3用的应该是这款电池。2017款i3可能使用94安时的单体电池,电动里程增加到200公里。那么这款94安时的电池的能量密度应该在190瓦时/公斤。

三星SDI自己的路线图计划在2019年达到250瓦时/公斤。时间上和这次展出的支持600公里的产品相近。而且250瓦时/公斤比前面190瓦时/公斤增加30%。有传言说三星SDI在研发120安时的单体电池。那么支持600公里的电池会不会是120安时,250瓦时/公斤?

另一款电动车大众e-Golf用的是松下25安时方型电池,能量密度为170瓦时/公斤。有报道称2017款e-Golf将使用37安时的电池,里程增加30%。那么能量密度应该在220瓦时/公斤。

去年,日立公开了335瓦时/公斤,30安时的原型电池。公司计划在2020年开始量产。

松下、LG化学和三星加紧布局动力电池市场

松下总裁津贺一宏(Kazuhiro Tsuga) 在2016年国际消费电子展期间表示将向特斯拉电池超级工厂投资最高16亿美元。这两家公司曾在2014年7月签署过超级工厂的合作协议。

在这则新消息之前,松下给人的印象是对投资超级工厂比较谨慎。在2014年10月时,津贺一宏曾表示松下初始投资额会是数百亿日元(相当于数亿美元),而且之后会有几期相似数额的追加投资。另外,超级工厂已经开始部分运营,为Model S和Model X装配电池包。工厂面积比原始计划增加了40%。

超级工厂看起来不是松下在动力电池市场唯一的布局。在2015年6月,松下提出本财年(到2016年3月)将在汽车产业方面投资600亿日元(相当于5140万美元)。

去年12月,松下宣布将在大连建动力电池厂。投资金额为500亿日元(约合4280万美元)。工厂计划2017年投产。

与布局动力电池市场相关联的,松下在2015年8月关停了在北京的一家电池工厂。此工厂主要生产非智能手机和照相机用电池。在关停前,它已经运营了15年之久。原先属于三洋,后来2010年松下兼并三洋后成为松下的资产。此次关停导致1300名员工失业。

其它电池制造巨头也在抓紧布局动力电池市场。

LG化学已经在南京建厂。计划总投资为35亿美元。5亿美元一期已在2015年10月竣工。开始运行后,工厂将为5万纯电动车和18万混合动力车提供电池。一期面积为8万平方米。虽然与超级工厂上百万平米的厂房有很大差距,LG化学计划在2020年扩产到现在的4倍。

LG化学不满足单单提供单体电池。在通用即将推出的320公里纯电动雪佛兰Bolt车上(请参见2016年国际消费电子展电动汽车总结),LG化学将供应大部分电驱动部件,包括电池、电池管理系统、电机和动力电子器件。

三星SDI也有一系列动作。动力电池现在是三星集团的一个战略重点方向。在战略方向调整过程中,三星集团在2014年出售了石化和国防业务,在2015年出售了化学品业务。与此相对应的,三星SDI在2015年购买了Magna集团的电池包业务。

三星SDI在西安的电池工厂也将在今天投产。产能可供4万辆电动车。西安工厂项目在2020年的总投资为6亿美元。

看起来,松下、LG化学和三星对动力电池市场充满信心。未来几年可能会迎来电动汽车的大发展。