续航增/成本降 聊特斯拉电池日的黑科技

常庆林 编辑
/09-25 00:00

    [汽车之家 电动车技术]  美国时间9月22日,特斯拉在股东大会后举办了一个叫电池日的活动,在该活动上发布了旗下最新的电池技术,今天我们来看看科技狂人马斯克又为我们带来了怎样的电池黑科技。

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● 体积更大、取消极耳的电芯

    特斯拉在电池日活动上首先就发布了型号为4680的无极耳电芯,这种电芯的高度为80mm,直径为46mm,其名字“4680”就来源于此。这种新型电芯比特斯拉Model 3(参数|询价)车型上搭载的2170电芯要粗不少,有点像是一个小罐头。这种4680电池就是特斯拉自产电池的真身,下面我们来看看它的特点。

特斯拉(进口) Model S 2019款 长续航版

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    在电池日上,马斯克提到集流体与电池外壳或顶盖的连接非常困难,但最终没有说出他们采用的方法。但从特斯拉的一些相关专利中我们可以了解到,特斯拉应该是通过在外壳端面内侧和端盖与集流体接触的一面设计独特造型来实现连接的。4860电池的集流体和传统锂电电芯上的极耳都是由正/负电极片引出的导电介质,所不同的是4860电池的集流体导电面积要比传统极耳大得多,从而促成了性能的飞跃。利用4680电芯组成电池包能够使车辆的续航里程提升16%。除此以外,由于部件减少、结构简化以及生产流程的优化,采用新电芯的电池包在制造成本上降低了14%。

特斯拉(进口) Model S 2019款 长续航版

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    特斯拉称,一条这样的新型生产线能够提供20GWh(千兆瓦时)的产能,是传统生产线产能的7倍。

特斯拉(进口) Model S 2019款 长续航版

    这种4680电芯并非纸上谈兵,而是已经能够实现量产的产品,目前已经处于产能爬升阶段。但特斯拉预计会在2022年左右把这种电池应用到量产车之上。

特斯拉(进口) Model S 2019款 长续航版

    而作为自产电池的补充,特斯拉依旧会和松下、LG以及宁德时代合作,购买这些企业生产的锂电池产品,那也是百GWh左右的规模。

● 干电极技术

    我在今年三月份发布的《欲引领未来?特斯拉自造电池技术前瞻》文章中已经介绍过,特斯拉在早前收购了Maxwell公司,该公司就掌握着干电极技术。

特斯拉(进口) Model S 2019款 长续航版

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    性能的提升是一方面,采用干电极技术后,工厂的占地面积减少至原来的1/10,同时由于无需像制作湿电极那样对电极进行烘干作业,能源消耗也降低为原来的1/10。目前,特斯拉的这种干电极技术已经研发成功,但离大规模量产还需要一段时间。

● 硅负极材料

    目前主流的锂电池,大多采用石墨来做负极材料。相比石墨,硅能够存储多达9倍的锂离子,这意味着采用硅来做负极材料能够大大提升锂电池的能量密度。

特斯拉(进口) Model S 2019款 长续航版

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    更有弹性的硅负极材料能够允许其在充放电过程中膨胀和收缩并保持结构的稳定性,解决了前面提到的容量衰减问题。

特斯拉(进口) Model S 2019款 长续航版

    其中氧化硅负极材料成本为6.6美元/kWh,硅石墨负极材料成本为10.2美元/kWh,硅纳米线负极材料成本超过100美元/kWh。而特斯拉研发的新型硅负极材料的目标成本为1.2美元/kWh,在价格上有很大优势。采用这种新型硅负极材料后,特斯拉的车型续航里程能够提升20%,同时电池包成本会降低5%

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作为股东大会后的活动,特斯拉想通过对电池降本措施的讲解来证明其未来的盈利能力。
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1 /4680电芯、干电极、硅负极材料 2 /正极材料选择、电池和车身结构革新