未來20萬就能入手特斯拉?特斯拉4680電池有多強
不論你能否接受,電動車都已然接過了汽車發(fā)展的“接力棒”,成為了新的趨勢。然而電動車想要徹底取代燃油車,最關(guān)鍵的一環(huán)還是在“電池”上,如何能有效解決用戶的續(xù)航焦慮問題顯得尤為重要。目前各車企在電池技術(shù)方面可謂是百花齊放,像硅負極電池、固態(tài)電池以及刀片電池等等都在尋求著電池續(xù)航或充電時間的技術(shù)突破。走在電動車科技最前沿的特斯拉自然也深知電池的重要性,在去年9月份的“特斯拉電池日”上,帶來了全新的4680電池。這塊電池究竟有哪些奧秘?帶來了怎樣的提升?它的制造成本又如何?今天的《車事新知》欄目我們就來探討一下。
4680這個電池的命名其實很好理解,它是指單體電芯直徑為46mm,高度為80mm的圓柱形電池。與特斯拉目前使用的是2170電池相比,4680電池進一步加粗加高。這就好比是1號電池和5號電池在體積上的差異。
體積增大勢必會帶來電池容量的提升,根據(jù)官方介紹,4680電池的單位容量提升到了2170電池的5倍。而在同等的空間內(nèi),電芯數(shù)量便得到大幅減少,全新電池組內(nèi)部僅由960塊電芯組成,相比于2170電池電芯數(shù)量減少了約79%。
4680電池通過單體電芯容量的增大以及無模組設(shè)計,使得電芯數(shù)量大幅削減,同時節(jié)約了大約370個零部件,整體更加輕量化,這也讓它的能量密度提升至300kWh/kg,同時簡化的結(jié)構(gòu)還能夠提升生產(chǎn)速度,成本也能降低50%左右,可謂一舉多得。其實通過增加體積來提高能量密度這樣的方法很好理解,這就好比是1桶3L裝和6瓶500mL裝礦泉水的區(qū)別,相同的水量3L裝的水用到的包裝要更少,整體重量更輕,生產(chǎn)成本也更低。
另外4680電池在結(jié)構(gòu)上還創(chuàng)新性的采用了激光無極耳技術(shù)。雖然叫“無極耳”但也并非沒有極耳,只是通過涂覆導電材料,直接與殼體或?qū)iT設(shè)計的蓋板進行連接,用整個集流體尾部作為極耳,這樣的設(shè)計可以增大連接面積、縮短極耳傳導距離,內(nèi)部電阻減少了五倍,并且電池的成本和制造難度也會相應(yīng)降低。此外,動力輸出功率提升了6倍,充電時間也進一步提升,只需要15分鐘就可以從10%的電量充到80%,而充到50%則只需要7分鐘的時間,這樣的效率與傳統(tǒng)燃油車的加油時間幾乎相當,大幅減少了我們的續(xù)航焦慮。
特斯拉4680電池內(nèi)部的電極材料也發(fā)生了很大改變,首先是電池陰極金屬成分的配比,特斯拉通過提高鎳和猛的含量,大幅減少對鈷元素的使用(鈷元素儲量少、價格高昂),同時采用新的涂層與摻雜物,將陰極成本下降15%。
凡事都有兩面性,上文介紹了4680電池的諸多優(yōu)勢,電芯數(shù)量的減少也大幅簡化了BMS系統(tǒng)。但電芯尺寸的增大仍然帶來了新的挑戰(zhàn),每個電芯充放電時都要承受更大的電流,發(fā)熱會更多。特斯拉的無級耳專利技術(shù)能在一定程度上減少發(fā)熱,不過電芯內(nèi)部短路導致的發(fā)熱也只能通過更優(yōu)秀的BMS系統(tǒng)去預(yù)警,所以電池安全性方面仍需看上市之后的表現(xiàn)。
可以看到這套全新的4680電池真的帶來了很多優(yōu)勢,尤其是它超快的充電時間以及更低的電池成本。出色的充電效率對改善續(xù)航焦慮起到了很大幫助,在我看來,和不少車企1000km超長續(xù)航的研究方向相比,擁有和燃油車加油沒有什么差別的充電速度,更能減少我們的續(xù)航焦慮。畢竟我們不會被燃油車的續(xù)航困擾,并不是因為燃油車有著超長的續(xù)航能力,而是因為加油的速度快,時間成本非常低。在充電速度和超長續(xù)航這兩者不能兼得的情況下,4680電池所帶來的充電速度的提升,對改善續(xù)航焦慮更有幫助。
而更低的電池成本意味著車價可以更低,未來如果這套全新的動力電池能搭載在Model 3上,那它的價格可能還會進一步下探,20萬以內(nèi)入手一輛特斯拉將不再是夢想。可以說4680電池這項特斯拉最新的技術(shù)成果,讓它有能力推出更好更便宜的電動汽車,也會進一步增強特斯拉的競爭力。
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