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撰文 / 钱亚光
筹画 / 张 萌
筹画 / www.metaltechnews.com, www.autoevolution.com, interestingengineering.com
↓ Ion Park 的电板研发中心的 LMR 电板试出产线
"福特起始提供的是镍锰钴(NMC)三元锂电板,随后在 2023 年又增多了磷酸铁锂(LFP)电板。富锰锂(LMR)电板等于‘接下来该如何作念’的谜底。"福特公司电气化鼓吹工程总监(director of electrified propulsion engineering)查尔斯 · 潘(Charles Poon)说说念。"这不单是是一个实验室实验。咱们正在积极勤恳扩大 LMR 电板化学体系的期骗界限,并规划在 2030 前将其整合到咱们改日的车型气势中。"
福特公司现实董事长比尔 · 福特(Bill Ford),一直强调价钱实惠是电动汽车大界限普及的关节方位。福特示意,该公司正在积极研发一种"具有颠覆性意旨"的电板化学物资,用于其改日的电动汽车,这一打破性发达有望在本十年末终局低老本且续航里程更长的福特电动汽车量产。
潘在 LinkedIn 上的一篇帖子中示意,LMR(lithium manganese rich)电板相较于镍基电板具有多少上风。其中包括安全性更高、深远性更强以及能量密度更高,从而使得其续航里程比高镍电板更长。他还补充说念,福特展望会终局"前所未有的"老本缩短,而况这一打破对于终局与燃油车"果然的老本平价"至关紧要。
能源电板的下一步
福特的总体目标是克服电动汽车普及经由中的两大顽固:兴奋的购置价钱以及续航里程惊惶。
"今天是福特电气化进度中的一个关节节点,亦然电动汽车改日发展的关节节点。我相等欢笑地要告诉全球,福特团队正在委用一种具有变革意旨的电板化学物资:LMR。"潘称。
这一翻新的电板材料自于福特位于密歇根州罗莫卢斯(Romulus)的 Ion Park 的电板研发中心的深入照料与开导职责。
Ion Park 是福特旗下"不凡电板中心( Battery Center of Excellence)",这里汇注了来自全球顶尖电板企业和照料机构的 135 名众人,专注于材料科学、电板单位筹画以及制造工艺等方面的照料。
该中心领有全国最初的器具建立以及通达、浩大界的职责环境,Ion Park 的筹画初志在于引发斗胆的想维和翻新性的问题照料口头。其文化围绕着不懈的翻新张开——挑战传统不雅念,并在材料科学、电芯架构和制造工艺方面打破极限。
潘示意:"从材料科学到电板筹画再到制造工艺,咱们在电板技艺的每一个方面都以刚毅不移的决心进行攻坚克难以缩短老本。"
福特汽车的电板发展路子图已从三元锂电板演变为在 2023 年引入磷酸铁锂电板。如今,LMR 电板成为了下一个紧要打破——它为"接下来会如何?"这一问题提供了极具劝服力的谜底。
LRM 电板上风安在
福特示意,其研发的 LMR 电板在多个关节方面展现出权贵上风:
安全性与深远性大幅莳植。LRM 电板的安全性能与磷酸铁锂电板尽头,同期性能不打扣头,为用户带来宽心保险。
LRM 化学体系能提供行业最初的能量密度,远高于高镍电板,使电动汽车能够终局更长的续航里程,并减弱耗尽者对续航里程的担忧。
它还能终局前所未有的老本缩短。福特的目标是将老本降至远低于现时中镍电板的水平。这种老本效果对于终局与汽油能源汽车的平价以及让电动汽车更易为群众所采用至关紧要。
展望这种电板材料在老本、续航里程和安全性之间得回这种均衡对于电动汽车的大界限普及至关紧要。
晨星公司(Morningstar)的华尔街汽车业分析师大卫 · 惠斯顿(David Whiston)暴露,福特公司晓示的电板电芯技艺卓著可能会排斥或减少对钴的需求。惠斯顿承认我方并非电板化学方面的众人,但他示意,LMR 电板使用的是比钴更常见的元素算作阴极材料,因此采购 LMR 电板老本更低、难度也更小。
LMR 似乎都备是一项福特的自主勤恳,莫得得到任何现时电板协作伙伴的协助。福特现在使用来自宁德时期、LG 和 SK On 等公司的电板,而况在 2025 年和 2026 年将有几家结伙工场上线,成心用于电动汽车电板出产。
现在在福特野马 Mach-E 的标续版上使用的是宁德时期的磷酸铁锂电板,在其余车型(包括 E-Transit 和 F-150 Lightning)上则使用的是 LG 的镍钴锰三元锂电板。
福特有几款电动新车型正在研发中,包括其" skunkworks "经济型电动汽车名面前的紧凑型 SUV 和皮卡,以及代号为 T3 的下一代电动皮卡以及 Super Duty 皮卡的增程版。
LMR 电板表面上不会局限于特定类型的车辆或能源系统,而是不错凭据经济性考量,活泼期骗于油混汽车、插混汽车、增程式电动汽车以及纯电动汽车中。
福特电动汽车产物线在 2025 年第一季度的全电动汽车销量同比终局了 11.5% 的增长,这一数据标明其电动汽车的发展势头正在增强。像 LMR 所开心的那样的电板老本缩短,对于终局与汽油能源汽车老本握平以及看守这种增长至关紧要。
福特最终目标十分明确:缩小电动汽车与传统内燃机汽车之间的老本差距,打造以客户需求为导向、得意本色需求的照料决策。福特团队规划在 2030 年之前,将 LMR 这种前沿化学材料整合到其下一代车型中。
潘在推文中屡次说起终局价钱与汽油车临近的经济型电动汽车的目标,这可能意味着聘请 LMR 电板最快将于 2027 年问世。届时福特汽车公司首款基于低老本电动汽车平台开导的专属职责室车型就将问世。有报说念称,这款车型将是一款全电动福特 Ranger 皮卡,它将在路易斯维尔装置厂出产,该厂本年晚些时候将停产进行大界限雠校。
福特还握有固态电板公司 Solid Power 的股份,不外它展望固态电板要到下一个十年才会问世。
非新技艺但未买卖化
凭据发表在学术期刊《Science Direct》上的一项照料,富含锂的锰基正极材料在 30 年前就已被发现。从表面上讲,由于省去了镍和钴,它具有出色的能量密度和老本上风,因为镍和钴的出产既不环保又腾贵,而且这种电板在启动阶段还具有较高的职责电压。
不外,这种技艺已履历经 30 年的发展,由于一些技艺上的雅致,它尚未终局买卖化量产。因为跟着时辰的推移,LMR 电板的电压会大幅下跌,还存在严重的容量耗费问题,这可能导致续航里程减少和热深远性下跌。也等于说,当电板温度升高时,这些电板可能就不安全了。据客岁发表在《Science Direct》上的一篇著作所述,LMR 电板会出现弗成逆的电解质理解和名义腐蚀欣喜,从而缩短电板的电化学性能。
Telemetry Insights 阛阓照料副总裁山姆 · 阿布埃勒萨米德(Sam Abuelsamid) 称,通用第一代雪佛兰 Volt 使用的是带有锰尖晶石阴极的电板。他说尖晶石指的是一种特定类型的 3D 分子结构。
他示意,除了福特还有其他公司在照料访佛的电板配方。电板初创企业 Our Next Energy 正在开导锰电板和 Gemini 夹杂电板组。Gemini 架构旨在通过使用两个电板来使电动汽车的续航里程翻倍:一个是用于平素驾驶的磷酸铁锂电板,另一个是用于资料行驶的无阳极电板。
阿布埃勒萨米德在一封电子邮件中示意:"锰的一大上风在于它储量丰富、价钱便宜且相等深远(不像镍那样容易引发烧失控)。不外,至少某些锰电板的使用寿命并不长。"
福特公司发言东说念主艾玛 · 伯格(Emma Bergg)示意,尽管好多公司都对 LMR 技艺进行了照料,但该技艺仍存在电压衰减温情体生成等问题。福特公司在 LMR 技艺开导方面的独到之处在于,该公司平直照料了这些问题,同期"并未断送能量密度"。可是,福特尚未暴露是如何克服这些挑战的,这使得众人们以为这一晓示是具有紧要意旨的卓著,而非果然的紧要打破。
由于福特公司现在仍是在密歇根州的一条试出产线上出产这种电板的第二代产物,是以福特团队大概仍是找到了照料这些问题的观点。但现在对于这个口头的细节还很少。汽车制造商和电板公司频繁对他们的产物规划守口如瓶,将其视为严加保护的高明。可能还要过一段时辰,公众才能了解到更多对于福特磋议该电板的情况。
AutoForecast Solutions 公司副总裁山姆 · 菲奥拉尼(Sam Fiorani)说,与内燃机的发展比较,电动汽车的电板技艺还处于低级阶段。他补充说:"跟着汽车行业最终将要点放在这项技艺上,在改日数年乃至数十年将会有好多改进。"
菲奥拉尼示意,锰电板的充电轮回寿命较短,像 LMR 电板这么的勤恳隔绝残暴,因为它们炫耀出有望使电动汽车成为汽油能源汽车的实用替代品,最终推动电动汽车的庸俗聘请。但在莫得进一步了解福特新电板细节的情况下,他握严慎魄力。
菲奥拉尼说:"和曩昔几年所报说念的通盘打破雷同,LMR 也有其错误,现在不太可能是咱们所寻求的全能仙丹。克服电压衰减和短充电轮回寿命的问题仍是需要跨越的巨大顽固。"