在试点项目中,Sakuù 称这一干式打印筹划可将临盆过程中的二氧化碳排放削减约55%,工厂面积缩小约60%,并把公用事业成本压低一半以上。同样关键的是,其硬件采取模块化、紧凑设计,单位尺寸可小到塞进车库般的空间,企业经由过程增减模块即可扩容产能,而无需一次性新建巨型集中式工厂,这种模块化思路有望让车企与电芯供给商更灵活地将产能安排在接近整车工厂的地点,或以更小、更分布式的增量方法渐进扩产。

在一辆电动车的总成本中,电池约占40%,个中大年夜约70%来自原材料,残剩约30%则来克己造环节,这让工程师不得不在两条路线上同时发力:一方面持续改进磷酸铁锂、三元(镍锰钴)等电池化学体系;另一方面则对若何将粉末变成电极这一临盆工艺本身“着手术”。尽管材料端环绕集流体、能量密度等的研发持续推动,多半电池工厂制造电极的根本流程却与几十年前差别不大年夜。
今朝占主导地位的“湿涂布”工艺,须要将活性粉末与有毒溶剂混淆成浆料,平均涂覆到金属箔上,再送入长度可达一个足球场的烘干炉中反复干燥。一座年产约50GWh电芯(可知足约100万辆电动车需求)的电池工厂,仅烘干环节就可能须要约50MW的持续供电,电力需求堪比数万户家庭。如斯高的能耗、本钱投入与情况成本,会跟着全球“超等工厂”扶植海潮线性放大年夜,对已在成本上落后于中国竞争敌手数年的欧美车企来说愈起事以遭受。

在这种背景下,“干电极”制造正从实验室课题走向工厂押注核心。理论上,只要在涂布环节彻底摆脱溶剂,就能明显降低运行成本和能源消费,同时缩小工厂占地。但在实际临盆中,干法工艺经久受制于技巧难题:缺乏液体介质赞助分散与粘结颗粒后,难以实现粉末的平均混淆和稳定附着,一旦在高速产线中叠加热量与摩擦,还轻易毁伤敏感材料,激发电极开裂、脱落等问题。
多家公司正在测验测验不合路径破解这些工艺瓶颈,欲望在保持甚至晋升电化学机能的前提下,将烘干炉和有毒溶剂一并“请”出身产线。总部位于英国布里斯托的 Anaphite 提出了所谓“干涂前驱体(Dry Coating Precursor)”技巧,试图在兼顾平均分散的同时,将最终形态变成可打印的干粉。其办法是先应用低毒性溶剂充分分散电极材料,再在涂布之前经由过程机械方法去除溶剂,最终获得一种既可自由流动又能成膜的粉末。
这类粉末在形态上有点类似“动感沙”:作为颗粒时自由流动,但在压抑下能形成持续、柔韧的薄膜,在制造过程中在压力感化下改变为腻滑的电极层,并紧紧附着在集流体金属箔上,从而解决传统干法中常见的附着与开裂问题。按 Anaphite 对外披露的数据,经由过程撤消涂布阶段长距离、高能耗烘干炉,其体系能将涂布相干的能耗削减约85%,叠加更简化的设备设备,整体电芯临盆成本有望降低最高约40%,工厂占地也可缩小约15%,且不就义良率和机能指标。

位于美国加州圣何塞的 Sakuù 则走了一条截然不合的无溶剂路线,其 Kavian 制造平台完全跳过浆料阶段,直接应用热与压力将干粉“熔结”到金属箔上,有点类似“无脏乱”的蛋糕裱花与激光打印的结合。这种架构被设计为对电池化学体系“中立”,临盆线无需从新设计即可经由过程改换材质“墨盒”来打印磷酸铁锂、三元甚至将来可能出现的多种新配方。
假如这些干电极工艺可以或许按预期范围化落地,电动车在机能与可包袱性之间的接洽将被进一步收紧,这远非传统工艺微调所能比较。在更高能量密度、成本更低的电芯基本上叠加电驱动本身的优势——瞬时扭矩、静谧车厢、低应用成本——电动车市场将能更多依附朴实的价格与价值逻辑,而不是当局补贴或少数早期用户的热忱来支撑。

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