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如何消除电动电池中硅阳极的成本障碍

2022年4月27日
考虑增加在电动汽车电池中硅的使用时,克服成本问题的一种方法是优化当前的制造工艺。

本文是TechXchange电动电池电池管理

您将学到什么:

  • 与EV电池阳极中硅的使用增加有关的高成本。
  • 一个涉及的新解决方案将硅纳米线直接融合到现有的商业石墨上。

在COP26,一大批汽车制造商签署了一份声明,以加速到2040年的100%零排放车和货车全球和2035年的领先市场。这一行动对电动汽车市场中的人来说并不令人惊讶 - 随着消费者和监管需求的加剧,世界各地的自动化企业正在竞争100%的电动车队。

但是,该声明确实揭示了目前困扰该行业的许多障碍和挑战。消费者要求他们的新电动汽车具有更快的充电速度和更长的范围,最重要的是,价格更便宜。反过来,汽车制造商希望找到新的创新解决方案来满足消费者。

一个受到关注的制造过程,甚至被某些人视为产生满足市场需求高性能需求的电动汽车所需的突破,这是增加电动汽车电池中硅数量的数量。由于其能够比单独的石墨更多的能量存储10倍能量,因此许多人都在寻找硅,从而大大提高了电动汽车电池的范围,充电速度和寿命。硅已经被部署在一些电动汽车型号的电池中,包括特斯拉Y,特斯拉3和保时捷Taycan。

问题:成本

迄今为止,这是一个受到技术挑战困扰的成本良好的过程,只能添加少量的硅。因此,在电池性能中仅实现了适度的改进。

许多人已经尝试将纳米硅颗粒封装成一种新型的碳或聚合物基质与无活性添加剂和石墨粉末混合。但是,资本设备和制造成本使这些选择难以以经济高效的方式执行。

当考虑扩大规模以提供数百万电动汽车所需的有意义的数量时,必须设计,建造和测试新设备。这增加了风险,前期投资和维护成本。此外,与制造业相关的高能消耗成本以及这些解决方案的低收益率具有大量的碳足迹。

新解决方案

与其尝试取代现有供应商,我们必须想到一个新的过程,该过程取代了硅添加剂开发中效率低下的步骤。该技术应可扩展,并提高性能并降低电动汽车中使用的材料和单元的成本。突破性解决方案涉及将硅纳米线直接融合到现有的商业石墨中,而无需非活动添加剂,而无需将硅酸化粉与石墨粉末混合。

增加阳极能量密度和充电速度是很可取的,同时还可以使用纳米线降低阳极成本和碳足迹(见图)。这Sinanode流程重新定义电池的性能和成本,同时利用当前价值链的各个方面,对于已经大规模生产的石墨粉末和现有制造投资而言,这就是这种情况,因为它与大型太阳能电池工厂和EV细胞工厂有关。

几年后,没有硅在电池中添加到石墨中的电动汽车将越来越过时。寻找新的和创新的解决方案为当前的制造过程提供了更多的价值,这将是成本效益和可扩展的解决方案。

随着我们所有人争夺2025年,我们每天都会出现新的声明和要求加速电动汽车的生产。简化与硅相关的过程和成本将是我们的解决方案,这是我们的解决方案,可以满足我们对地球和消费者的诺言。

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