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特斯拉“心脏”所在?全球电池霸主是谁?(2)

北极星智能电网在线  来源:日经技术在线    2015/7/16 12:13:20  我要投稿  

美国基地,要做全球最多电池储存的电量,相当核四运作两个月

根据松下提供的数据,全日本已经有11万个家庭采用松下的智能家居方案,虽然占全国比率还不到1%,但已经领先全球。

这就是百年老店松下,为何能在能源产业中异军突起的原因。“松下投入能源产业是非常自然的事情”,山田喜彦说:“节能、环保的概念,从创立之初就存在松下的DNA里。”

他指出,能源是所有电子产品的动力来源,从传统的家电如洗衣机、冰箱、空调,到笔记本电脑、智能手机等高科技产品的研发设计,无一不是追求更高的效能、更少的电力消耗,这就是松下发展能源产业的基础。

特斯拉2014年宣布,要在内华达州盖设总投资额高达50亿美元(约合新台币1550亿元)的“超级电池工厂”(gigafactory),松下就是唯一的合作伙伴。

这是全世界到目前为止最庞大的电池制造计划。预计5年后,这个电池工厂生产出的电池芯所能储存的电量,将相当于台湾核四厂(即台湾第四核电厂,装机容量270万kW)运作两个月的发电量,足以供应每年50万辆电动车产能。

看似庞大的投资,瞄准的是更庞大的市场。根据日本信息技术综合研究所调查报告,到了2020年,全世界电动车动力锂电池的市场需求将达730亿kW,总产值超过4.3万亿日元(约合新台币1.1万亿元)。

以电动车锂电池技术为例,松下采用的是NCA(镍钴铝)系统,这原本是用在笔记本电脑、平板、智能手机等强调轻薄斑效的数字产品上,其能量密度比当前主流的磷酸铁锂电池高出两倍。一台特斯拉ModelS电动车,要用8千多个电池。

高能量密度,让特斯拉时速可以高达250公里,续航力长达4百公里,远胜所有竞争对手;但相对地成本更高,技术也更复杂。

“我们第一次把它(指特斯拉电池)拆出来看的时候吓一大跳,怎么有人敢拿NCA来做?”一位研究电池产业长达10年的专家说。

它的能耐:安全高技术门坎,让电动车大胆跑快

台湾工研院材料与化工研究所储能材料及技术研究组组长潘金平指出,电池的效率与安全性往往成反比,能量密度越高的材料,通常危险性也越高,只要设计过程中有一点闪失,很容易就会起火爆炸。

为了解决安全性问题,松下与特斯拉在制程下足苦工。一位负责特斯拉生产线流程的工程师在接受采访时指出,双方合作的电池系统采用分层管理制度,不只在每个电池的两端装设保险丝,每层之间还设有独立的防火墙空间,若有一个地方起火,也能立刻被隔绝,不至于延烧开来。

不仅如此,它们还在每一层中加装监控板,随时掌握整个电池包的工作环境,如电流、电压、温度、方位等,根据不同的环境变化,调控各个电池单元之间的相对位置,并调节电池温度。一方面确保安全,一方面也让电动车的整体性能,在行进间处于最佳运动状态。

一般电动车为了安全性往往会牺牲效能,松下却从几十年的精密家电深厚研发基础出发,在大胆追求效能的同时,还发展出层层保护的监控系统,确保整体的安全性,建立了超高的技术门槛。

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