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      自研電池出爐,特斯拉豪賭下一個十年

      作者:?龍巖網 發布時間:?2022年08月07日 08:24:52

      美國當地時間9月22日下午5點,特斯拉總部帕洛阿托的停車場內,停放著近百輛特斯拉汽車,車內乘員不時鳴笛,向對面舞臺上發言的馬斯克致意。這是新冠疫情下,特斯拉的股東大會和電池日發布會現場。

      2003年成立至今,特斯拉已經售出超過百萬輛汽車,市值也登頂全球車企第一。但馬斯克加速世界向可持續能源轉變的宏大愿景,顯然無法由此支撐。

      在二季度的財報電話會上,馬斯克說,他的目標是只要微薄利潤,從而讓更多人都能以低成本擁有電動汽車。而在今天的電池日發布會上,馬斯克的承諾在進一步兌現。在特斯拉3.5萬美元的基礎售價之下,馬斯克表示,特斯拉售價將進一步下探,將在未來3年,推出2.5萬美元的電動汽車,生產汽車數量達到2000萬輛。而做到這一切的核心正是自研電池。

      三大技術加持,特斯拉自研電池出爐

      倍受期待的電池日結束后,特斯拉收盤價應聲跌落5%。有分析師表示,這是因為特斯拉此前預熱的100萬英里(160萬公里)循環壽命電池沒有如期發布。

      不同于計算機和制造工業,在電池這個進展緩慢的電化學技術體系內,變革者特斯拉的自研電池也沒有推出革命性的技術。但在正負極材料、生產制造工藝,以及電池尺寸、模組和Pack等結構設計上,特斯拉依然給出了可觀的改進方案。

      自研電池出爐,特斯拉豪賭下一個十年

      特斯拉將從5大方面實現自研電池,集中在材料、工藝和設計三大領域,截圖自官網

      首先在電池設計上,特斯拉自研電池的武器是是做大體積,將尺寸在此前的2170(21為直徑210mm,70為高度70mm)升級為4680。尺寸增加,容量和性能都隨之升級,據特斯拉現場公布的信息,4680 電池能量密度較之前2170電池增加 5 倍,增加 16% 的續航能力,單芯容量是之前的6倍。

      自研電池出爐,特斯拉豪賭下一個十年

      特斯拉“4680”自研電池的性能,截圖自官網

      但電池尺寸增加會帶來一個難題。極耳是連接正負極材料到電池輸出端的關鍵零部件,如果電池尺寸加大,電流就必須通過過較長路徑(極耳-電極板-電極活性材料)進行傳輸,這會增加電芯的內阻,使電池充電時熱量高過。

      簡而言之,電池尺寸加大,電阻增加,散熱量增加,從而影響電池壽命、安全性等。而采用無極耳的電芯,則可以降低電池內阻,解決電池充電發熱問題,并縮短充電時間。今年 5 月,特斯拉披露了“無極耳”電池專利,通過正負極集流體與蓋板/殼體直接連接,成倍增大電流傳導面積、縮短電流傳導距離,實現降低電池的內阻的目的。

      自研電池出爐,特斯拉豪賭下一個十年

      電池結構圖解,截圖自官網直播

      特斯拉在電池尺寸加大后,正是借助無極耳技術,將電池性能提升,同時做到每千瓦時的成本降低14%。此前外媒 Eletrek曾報道,特斯拉正在弗里蒙特建造一條電池試驗生產線,大批量生產無極耳電池。

      而在生產制造工???方面,特斯拉的干電極技術沒有再雪藏,正式公布于眾。2019 年2月,特斯拉宣布以2.18 億美元溢價55%收購Maxwell。Maxwell 的核心技術包括干電池電極技術和超級電容驅動的能源儲存業務。

      但這次發布會上,只有干電技技術的應用發布。特斯拉將應用干電極技術對電極設計進行創新,公司將通過干電極技術將粉狀的正負極材料壓實成膜,可以實現10倍的工序簡化。

      在電池的組裝和定性等生產工藝上,特斯拉也將借助一體化設計,龍巖新聞,實現連續性組裝,以及借助電子系統,節省生產成本和程序。

      電池設計、生產制造工藝之外,特斯拉也對正負極材料應用進行了改進。在電池正極上,馬斯克認為大量使用硅材料,會增加成本。

      自研電池出爐,特斯拉豪賭下一個十年

      高昂的正極硅材料,截圖自官網

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