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特斯拉的電池野心:3年內實現續航增54%,成本降56%,將無鈷化進行到底

雷鋒網新智駕

特斯拉電池日海報

雷鋒網按,今天凌晨,Elon Musk 終于把憋了半年的大招在電池日上一次性放出,而關于電池日的一切,也會在本篇文章一一列出,列為看官上眼吧。

當然,大家也別興奮過了頭,電池日上那些激動人心的技術大多是面向未來的,現在跑去特斯拉官網最多也只能交個定金給鋼鐵俠應應援罷了。盡管如此,此次電池日上的猛料恐怕還是會讓傳統巨頭們后背發涼,電動車正在通過量變一步步向最終質變的那個點進發,一旦化繭成蝶,就會在價格、運營成本、維護成本上全面勝出,而燃油車只能守著加油方便和續航長這兩點負隅頑抗了。當然,這兩個問題電動車早晚也會完成定向突破(新發布的 Model S Plaid 版續航就沖到了 832 km)。

鑒于美國疫情依然十分嚴峻,電池日的舉辦地選在了一處大型停車場,而參會者是那些在抽獎中勝出的幸運股東。有趣的是,這次股東們要坐在自己的特斯拉電動車上參會,如果聽到猛料,就在車上按喇叭代替鼓掌。

總體而言,此次電池日有以下幾個要點:

1. 無極耳電池;

2. 每 kwh 電池組成本大幅降低 56%;

3. 同樣電池組大小下,續航里程暴增 54%;

4. 大幅減少工廠占地面積和擴大生產規模的成本——所需投資減少 69%;

5. 更高能的硅陽極;

6. 全新的無鈷陽極,包括更高能的純鎳陰極;

7. 陰極制造加工上的重大改進;

8. 新的鋰材料供應來源;

9. 用整體鑄造法制造車輛后車架;

10. 將電池變為車架的一部分,為車輛減重;

11. 3 年內推出售價 2.5 萬美元的全新平價產品;

12. 極端狂暴的 Model S Plaid 版,零百加速 2 秒。

看完了以上要點,我們開始細講此次電池日。

無極耳設計

特斯拉無極耳電池的內部結構圖

特斯拉的新 4680 電池在設計上采用了無極耳技術。在原來的電池結構中,電流必須流經極耳才能到達電池單元外部的連接器。但是,當電流必須一直沿著陰極或陽極流到極耳并流出電池單元時,電阻也會隨著距離的增加而相應提高。同時,極耳的存在也增加了成本與制造難度。特斯拉稱,新的設計下,電池性能將提高 16%。此外,它們還計劃采用一種新的工藝將涂層涂在極耳,但目前還沒有投產。

每 kwh 電池組成本大幅降低 56%

更好的電池設計、化學性能和改進的制造工藝帶來的各種累加效應,讓 Musk 能把每 kwh 電池組的成本拉低 56%。當下的市場上,電池組是電動車中最昂貴的部分,因此這也是電動車降價的主要驅動力,它不但能給我們送來更廉價的低端電動車,也能拉低高端電動車的門檻。

對其他廠商來說,由于本就不占優勢,想追上特斯拉的腳步恐怕要付出加倍努力。在傳統燃油車時代,如果大家設計了類似的車型,其成本肯定大差不差。即使是豐田這種精益狂魔,也無法獲得巨大優勢。不過,電動市場可不一樣,特斯拉在基礎技術上的巨大投入正在為它們帶來巨大回報,同時也是支撐其超高市值的一大因素。

同樣大小電池組續航增 54%

除了拉低電池的制造成本,特斯拉還要提升其能量密度,其結果就是——消費者花更少的錢,獲得更遠的續航里程。畢竟對于卡車、越野車和一些工具車來說,多點續航就多點實用價值。

工廠占地面積縮小,生產投資減少 69%

有了這個金剛鉆在手,就為特斯拉未來完成垂直整合做好了鋪墊。它們完全可以花更少的錢建設更多超級工廠(上海超級工廠未來年產能將提升至 100 萬臺),將電動車核心產業鏈的上下游都給控制起來。

更高能的硅陽極

硅是一種極好的陽極材料(電池由兩種材料組成,稱為陽極和陰極,它們之間具有柵欄),但在充電時會膨脹。特斯拉開發了新的解決方案來穩定硅并增加了 20% 的續航里程。同樣的,Musk 的新方案尚未完全投入生產。

全新的無鈷陽極,包括更高能的純鎳陰極

在當下的技術方案中,陽極的一半通常使用鈷,鈷既昂貴又供應有限,而且涉及到剛果的人道主義問題。特斯拉計劃采用多種陽極設計,其中一些瞄準續航最大化,其他則考慮降低成本,但它們的目標之一就是完全剔除鈷。

陰極制造加工上的重大改進

制造陰極也不是個簡單工作,光是材料加工就相當麻煩。特斯拉正試圖降低這一成本,并降低制造工廠的面積。

新的鋰材料供應源

鋰材料對電池的重要性不言而喻,因此特斯拉專門開發了一種從粘土中提取鋰的新工藝。專家估計,僅僅內華達州的已知鋰礦床就可以滿足整個美國電動化所需的一切。

用整體鑄造法制造車輛后車架

又一個提升制造效率的新方案。這個方案與電池無關,特斯拉要用整體鑄造法直接搞定車輛后車架的制造,直接拉低車輛與制造成本。當然,這一切的前提是開發出全新的鋁合金材料,以及全新的制造設備。

將電池變為車架的一部分,為車輛減重

當下的電動車都有自己獨立的車架,電池組則裝在車輛的框架中。特斯拉未來想要讓電池直接充當車架(就像摩托車里發動機充當車架),這樣能大大降低車重。同時還展示了特斯拉對電池安全的信心。在演講中,Musk 還提到了機翼油箱的設計,它們的靈感也與此有關。

3 年內推出售價 2.5 萬美元的全新平價產品

以上這些技術上的進步整合起來就是 Musk 夸下的新海口——三年內推出售價 2.5 萬美元的全新平價產品,這才是與傳統燃油車刺刀見紅的真正競品。特斯拉認為這款產品將重寫整個市場規則,因為它不但用車成本低,性能也不差,而且還有自動駕駛。Musk 則毫不客氣的表示,競爭對手必須趕緊完成電動化,因為燃油車在未來不堪一擊。

極端狂暴的 Model S Plaid 版

最后,Musk 還帶來了全新 Model S Plaid 版,特斯拉要用它對標保時捷 TaycanModel S Plaid 版具有強悍的性能表現,新車續航里程超過 520 英里(約合 836 公里),極速超過 200 英里(320 公里),官方給出的零百加速時間只要 2 秒。Model S Plaid 搭載采用三電機布局,系統綜合最大功率超過 1100 馬力。現在,用戶已經可以在特斯拉美國官網預訂這款狂暴車型,新車預計將于 2021 年晚些時候交付,售價 13.999 萬美元起(約合人民幣 94.9 萬)。

Musk 立下的 Flag 什么時候兌現?

電池日上我們沒能見到傳聞中的百萬英里電池,特斯拉推出的這些新技術也大多在開發中(只有一些進行了小規模生產)。就連 Musk 都說,特斯拉需要 " 做大量工作 ",但它們所說的技術 " 絕對可行 "。

電池日上做這么多技術鋪墊是因為特斯拉未來要將年產量提升到 2000 萬臺,這會讓特斯拉一舉成為世界上最大的汽車制造商。為了實現這一增長目標,Musk 必須找到在每個環節省錢省時間的方法。鋼鐵俠預測,要讓今天公布的這些技術初步落地,至少需要 12-18 個月的時間。消費者完全享受到這些福利,則至少需要 3 年。

為了配合銷量增長,電池產能上特斯拉準備在 2022 年站上 100 gwh。到 2030 年,則進一步攀升至 3 twh,即每輛車分配 50-100kwh。

(雷鋒網 & 雷鋒網)

來源:雷鋒網新智駕

本文地址:http://m.155ck.com/news/qiye/127584

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