新的制造工艺将锂离子电池的成本降低了一半

麻省理工学院和24M的研究人员已经开发出一种改进的工艺，用于生产新设计的锂离子电池。根据工程师的计算，通过简化过程本身并减少必要的材料数量，同时改善了电池的技术特性，它至少使电池成本降低了一半。

锂离子电池是最昂贵的电动汽车零件。仅由于这种“破解”，汽车的零售价格才会大大降低。

“我们已经回顾了整个过程，” 说教授然而，明江，24M的联合创始人（电池制造商A123以前还联合创始人）。他说，自从这项技术发明以来，当前的电池制造工艺并没有改变太大。它效率低下，并且使用了比所需更多的阶段。

根据Chan的说法，到2020年，24M电池的生产成本将低于每千瓦时100美元。据到专家认为，这恰恰是代表了电动车的质量分布的价格门槛的价格。由于大规模生产，目前正在建设中的Tesla Gigafactory 1超级工厂也希望在2017年之前达到这样的成本。

目前，据估计锂离子电池的成本为每千瓦时300美元至500美元。

半固态电池

新的处理技术是常规固体电池与所谓的“液流电池” 之间的混合模型，其中，泵送至各个电池仓的液体中的微小颗粒悬浮液起着电极的作用。实际上，这种电池设计是5年前由Chan教授本人及其同事发明的。

在选项24M中，尽管电极材料不是流体，但它仍由类似的“半固体”胶体悬浮液组成。实际上，他们称其为“半固态”电池。

这种方法大大简化了电池的生产，并增加了灵活性和耐用性。在教授发表在《动力源期刊》（doi：10.1016 / j.jpowsour.2015.06.023），据说新设计适用于低能量密度和高能量密度的电池，就像锂离子电池一样。

标准的制造工艺提供了将液体逐层施加在基材卷上的方法。每层都必须干燥，然后再涂下一层。新方法完全不需要干燥。使用较少的电极和较小的厚度，可以将电池所需的层数减少80％，并减少电池内部的非工作材料数量。

如果悬浮液中的颗粒用作电极，则带电颗粒需要传播更短的距离-一种称为“曲折度”的特性，这会减少电极所需的材料量。

插图显示新电池可以弯曲和折叠，但这不会影响其性能。



24M已经制造了大约10,000个电池，用于在试点工厂进行测试。该公司获得了八项专利，还有75项专利申请正在申请中。鉴于从风险投资公司获得了5000万美元的投资，再加上美国能源部的赠款，很明显，这里的业务是认真的。

最初，它原本应该使用电池作为替代能源的备用电源，但是现在，Chan教授及其同事决定，这种新电池非常适合电动汽车。

重要的是，新的制造工艺允许小型工厂实现与大型工厂相同的生产成本。产量增加不会产生明显的经济影响。因此，特斯拉汽车超级工厂的经济前景变得更加朦胧。但是，如果锂离子电池在没有他的帮助下变得便宜几次，则Ilon Mask不会受到冒犯。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN381101/