Nikola 新研發電芯效能爆表,到底是真是假?

作者 | 發布日期 2019 年 12 月 03 日 8:45 | 分類 材料、設備 , 電動車 , 電池 follow us in feedly


誕生之初就要在卡車業大殺四方的 Nikola Motor 最近動作頗多,5 億美元熱錢到手後又專門開發表會丟重磅炸彈。原來,這家亞歷桑那卡車新創公司開發出突破性的高能量密度電芯。至於超高效能參數背後到底有多少「水分」,就得自己領悟了。

這樣說是因為現在 Nikola 拿不出「證據」支持宣稱的驚人數據,手中到底有沒有牛肉,10 個月後才會見分曉。

恐怖的參數效能

新聞發表會時,Nikola 丟出一大串讓人驚掉下巴的效能參數:

  1. Nikola 電池電動車續航能達 800 英里(約 1,287 公里)。
  2. 若裝備同樣大小的電池組,Nikola 的卡車能比競品輕 5,000 磅(約 2.26 噸)。
  3. Nikola 的氫燃料電池版卡車續航甚至能輕鬆突破 1,000 英里(約 1,609 公里),氫燃料加注更只需 15 分鐘即可完成。
  4. 世界首個獨立式電極的車載電池。
  5. 能量密度在原材料層面可達 1,100 瓦時/公斤,即使到量產電芯層面,也能做到 500 瓦時/公斤的能量密度。與現有鋰離子電池電芯相比,能量密度直接翻倍。
  6. 完成 2 千次完整充放循環後,電池依然能表現出可接受的效能。
  7. 與鋰離子電池相比輕 40%。
  8. 與鋰離子電池相比每千瓦時可省下 50% 材料成本。

與特斯拉等使用的 2170 鋰離子電池不同,Nikola 直接從方程式剔除鎳、鈷及多種金屬,這樣一來就能在維持現有大小和重量的情況下,使普通乘用車續航里程直接從 300 英里暴增至 600 英里(約 965 公里)。

對於自家全新電芯,Nikola 創始人兼 CEO Trevor Milton 毫不吝嗇溢美之詞,他表示:「這是我們在電池界見過的最大進步。我們說的可不是小提升,而是直接讓你手機電池容量翻倍,讓你車輛續航乘以 2 呢!」

除了執行超長途運輸工作的氫燃料電池卡車,在純電卡車市場 Nikola 也想分一杯羹,有了這神級電芯,當然能如魚得水。

不過,Milton 卻不願提供任何細節佐證新電芯的工作方式,Nikola 甚至沒有公佈合作的高效或電池工程團隊。

省去成本高、重量又難以控制的金屬元素後,Nikola 電芯每千瓦時可直接將成本砍掉一半。同時,鎳、鈷等高污染金屬需求量的減少對環境甚至地緣政治(如剛果)都是重大利多。如果 Nikola 真能量產這種電池,恐怕將徹底改變遊戲規則。

1990 年代末以來,各家汽車製造商都在搜尋使續航與效能與燃油車匹敵的電池技術。技術有是有,但成本卻難以控制。20 多年後,許多工程師與車商高層都開始懷疑,有些人甚至大罵電池供應商都是騙子。

Milton 可不在乎各方非議,他表示未來會引入第三方公司評估自家技術。「我們才不打無準備之仗,即使別人不信我也不在乎。」 他甚至認為別人想靠擠牙膏式的設計升級來提升電池效能是走錯路。

10 個月之後的 Nikola 世界技術峰會,搭載這款電芯的電池才會公開展示。Milton 表示正與「多家汽車製造商」磋商,未來可能會選擇其中之一為主要合作夥伴。至於使用此技術電池組量產,最快要到 2021 年(在氫燃料電池,Nikola 已有博世、漢美馳和挪威 Nel Hydrogen 等合作夥伴)。

除此之外,Nikola 還聲稱準備收購世界級電池工程團隊,至於團隊名及收購詳情,明年才會披露。

據了解,今年 Nikola 拿到 5 億美元投資,不過這也僅夠推動自家氫燃料電池卡車量產。估值 30 億美元的 Nikola 還需要更多資金建設龐大的加氫站網路。

特斯拉掌握了業界最高效的電池動力系統,無論效能還是續航里程都無人能及。不過,動力系統成本卻一直是馬斯克心中的痛,即使賣到 3.5 萬美元,Model 3 依然無法算是真正意義的大眾車,想和本田 Civic 或豐田 Prius「交手」,價格必須繼續下探(甚至打 5 折)。

麻省理工最新研究顯示,相對於傳統燃油車,光電池一項就將電動車的售價提高了快 1 萬美元。

「雖然近些年來電池價格一直在降,但原材料成本波動可能會影響未來電池價格曲線。」麻省理工報告寫道。基於分析,麻省理工研究者預計到 2030 年鋰離子電池組價格才能降到 2018 年的五成。

業界專家怎麼說,Nikola 是在玩硫磺材料嗎?

「在我看來,Nikola 就是在吹牛,因為效能參數太荒謬了。」Sam Jaffe 說,他是諮詢公司 Cairn Energy Research Advisors(擅長能量存儲技術)主管。「既然現在的技術還無法公開展示,為何著急開發表會呢?幫他們做研發的大學試驗室有那麼神祕?實在太可疑了。」

Jaffe 還認為,真要說代替鋰離子電芯的原料,恐怕硫磺會是備選之一。「我猜他們準備在陰極使用硫磺,陽極用鋰金屬。據我所知,有數百家大學和實驗室都在研究這技術。如果真做成,確實會在現有鋰離子電池基礎上取得重大進步,但想達到 Nikola 發表會說的高度,現在根本不可能。」

Gartner 資深研究主管 Mike Ramsey 也認為,「電動車想追上燃油車,還有許多課要補。車用電池首先得便宜,同時續航也盡可能長。當然,電池壽命與適應環境的能力也要繼續進步,而且還不能爆炸。」

「在實驗室裡,你可能還真能做出比現在鋰離子電池效能更強悍的產品,但想量產恐怕難上加難。」Ramsey 解釋。「所以,不見到實物我不會信的。」

南加州大學化學系教授 Sri Narayan 贊同 Jaffe 的說法,硫磺當替代材料確實是一種選擇,「不過鋰─硫磺的化學技術還不成熟,有許多問題尚待解決,需要繼續更新。至於電芯陽極,恐怕還得靠鋰金屬繼續撐。」

「Nikola 發表會說的完全無法相信,如果再給我點細節,就能驗證他們的方案是否可行。」Narayan 說。

即使技術可達,想在短期量產並投入商業應用,也沒那麼容易。

「業界有大量聰明的頭腦在想辦法突破技術。」Jaffe 說。「突然有人跳出來說在技術上取得重大突破卻無法證明,對整個行業來說有百害無一利。」

Nikola 真能走出一條新路,在兩點之間拉出完美直線嗎?恐怕明年才能見分曉。

(本文由 雷鋒網 授權轉載;首圖來源:Nikola