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特斯拉推全新无极耳电池,未来续航路程拉升54%、本钱降56%

这是特斯拉历史上最激动人心的日子。经过近半年的苦等,特斯拉的新电池来了。

北京时刻 9 月 23 日清晨 4:45,特斯拉股东大会暨电池日活动开幕。特斯拉在发布会上带来了全新的 4680 无极耳电池,经过几年的酝酿,特斯拉再一次在中心的电池范畴放出大招。马斯克以为,这一新的电池规划将进一步前进电池能量密度,下降本钱,终究打破电动车的产品、商场瓶颈。

新的电池产品将在 2022 年开端出产。特斯拉 22 日股价跌落 5.6%,在发布会完毕的时刻点,特斯拉盘后股价继续跌落超越 6%。

因为疫情影响,特斯拉创始了全新的活动方法,在坐落美国加州的大会现场像轿车影院相同,每个线下参会者都坐在 Model 3/Y 里,以保证会议进程中参会者之间坚持交际间隔。发布会全场以轿车喇叭替代了拍手。

图 | 股东大会现场

作为全球纯电动车的代表公司,特斯拉在本年股价一路高歌猛进,来到 400 多美元,市值来到约 4000 亿美元。

新动力潮流席卷全球的这几年,特斯拉风暴强势刮过全球轿车产业,在事实上现已改动了传统轿车商场的走向,百年车企转向新动力、智能化,一众造车新势力连续露头。

固然,现在的动力电池格式现已和之前有着翻天覆地的改动。包含宁德年代在内的电池厂商在全球商场上都现已成为肯定的头部公司,参加到了轿车这个万亿商场傍边。

在电动化现已不可逆的今日,特斯拉的一举一动都将会对整个职业产生影响,而电池日则是特斯拉本年最重要的一次活动,马斯克乃至称电池日是特斯拉历史上最重要的事。

电池功能前进惊人

马斯克表明,电动轿车的市占率现已来到了一个瓶颈,打破这个瓶颈需求电池范畴的真实立异。

在发布会上,特斯拉正式发布了 4680 全新尺度的无极耳电池。

图 | 4680 电池长度添加,直径变大,4680 电池意味着电芯的直径将抵达 46 毫米,长度为 80 毫米。相比之下,现在特斯拉 Model 3 运用 2170 电池直径为 21 毫米,长度为 70 毫米。尺度的改动,让 4680 电池能量密度较之前添加 5 倍,添加 16% 的续航,单芯容量为之前的 6 倍

从最早 Model S/X 搭载的 18650 电池到 Model 3 搭载的 2170 电池,特斯拉在经过“大圆柱”抵达前进电池能量密度、下降电池本钱的意图。但在 2170 之后,特斯拉在数年时刻里都未再更新自己的电池规划。

而在今日,特斯拉一举将电芯的直径和长度双双前进。

“64 毫米直径是一个最好的尺度,但电池变大会带来散热的问题,所以咱们要削减电池的产热。”马斯克在会上表明,“咱们要做的是,下降每千瓦时的本钱,一起前进能量密度。这个是需求工程和制造环节的立异,来让咱们的电池愈加廉价。“

更大的电池尺度、无极耳电池规划或将引领动力电池的新一波潮流。经过选用大电芯方法,下降本钱,前进集成功率,前进体积能量密度和分量能量密度。

在尺度的改动之外,无极耳电池是特斯拉放出的另一个大招。

所谓极耳,便是从电芯中将正负极引出来的金属导电体,换句话说,它是电池正负南北极在进行充放电时的接触点。电流有必要流经极耳才干与电池外部衔接。

极耳是电芯中的重要金属导体,可是它会添加电芯的内阻,让电池充电时热量过高,影响电池寿数,也带来安全性问题。

本次特斯拉推出的无极耳电池,电子流转间隔更短,让能量密度更高,散热作用更好。

其实在本年 5 月,特斯拉就初次发表“无极耳”电池专利,中心思路便是经过正负极集流体与盖板/壳体直连续接,成倍增大电流传导面积、缩短电流传导间隔,终究的意图便是下降电池的内阻,抵达马斯克所说的削减电池发热量的意图。经过这一做法,电池的直径能够变得更大,前进能量密度。

在专利申请中,特斯拉解说了传统极耳电池的局限性:“当时的电池运用卷式规划将多层资料压成薄片之后再卷起来,塞进一个圆柱形的微型容器里,将阴极、阳极和隔板卷在一起,经过阴极耳和阳极耳衔接到电池容器的正极和负极。

这个进程中,电流有必要流经这些极耳才干抵达电芯外。可是,当电流在往外跑的进程中,电阻也会跟着间隔的添加而前进。此外,因为极耳是额定的零件,因而添加了本钱并带来了制造难度。”

依据此前 Eletrek 的报导,特斯拉现在正在弗里蒙特制造一条实验出产线,大批量出产无极耳电池。据知情人士泄漏,特斯拉也正在从试点出产线中进行学习,未来将自己打造能够量产无极耳电池的设备。

现在在内华达州的工厂出产线上,在 2018 年完成了 150Gwh 的电池产能。特拉斯的方针是,到 2030 年,完成 3Twh 产能。

多项立异组合,或将电池本钱下降 56%

在电池日的前一天,马斯克发推文表明,“特斯拉电池日的重要告诉:会影响长时间出产,尤其是 Semi 货车,Cybertruck 皮卡和 Roadster 跑车,但咱们宣告的新内容要到 2022 年才干完成真实的量产。”

特斯拉现在现已有了自己研制的制造工厂和机器,下一步便是自研电池,方针是将每 KWh 的费用减低50% 以上。

为了完成这一方针,特斯拉在五个大方向进行了尽力:电池规划,电池制造工艺,阳极资料,阴极资料和车体整合。

第一个电池规划环节便是上文说到的无极耳电池。特斯拉表明,仅仅是电芯环节的尺度改动,每千瓦时的制造本钱就能直接下降 14%。这仅仅是下降电池制造本钱的其间一部分。

下一步是改善电池制造工艺。传统制造工艺需求将资料粉末放入溶液中,再进行枯燥和擀膜。特斯拉表明自己正在测验全新的制造工艺,彻底越过参加溶液的进程,直接用粉末擀磨成薄膜。

现在这项技能现已挨近成功,能够满意少数的试出产,但还不具有量产才能,尚需求技能上的迭代和前进。假如成功,将带来 18% 的本钱下降。

第三个方向是改善阳极资料。特斯拉表明现有产品运用的硅处理技能太有“技能含量”了,推高了运用本钱。

他们期望运用最原始的硅资料,不经任何加工,直接运到电池工厂,再对其外表进行加工,就能够用来规划和制造电池阳极。这样能够节约大约 5% 的本钱。

在电池阴极上,特斯拉首要提出改善金属成分配比,终究方针是彻底移除钴,转而选用三分之二的镍和三分之一的锰,完成最佳的电池功能。

其次还有阴极制备进程改善,简化非常复杂的中心进程,只用水和金属资料。终究有望让全体出资削减 66%,运转本钱下降 76%,水资源零糟蹋,彻底循环运用。

马斯克看来,电池能量密度的前进将阅历三个阶段:从铁资料,到硅和锰,终究是前进镍含量。

图 | 电池组与车架交融终究的车体整合环节,特斯拉发明晰新的铝合金资料,能够支撑车尾组件全体压铸。还包含改善电池组结构,移除了单个电池单元之间的剩余资料,削减了 370 个零件,能够减轻 10% 的质量,有望前进 14% 的路程。

假如上面一切的新技能和新改善手法都能完成,特斯拉电池的路程将前进 54%,每 KWh 费用将下降 56%,每 GWh 产能的出资将下降 69%。

终究,新技能将协助特斯拉压低本钱,推出价格 2.5 万美元的家用轿车。马斯克期望在不久的未来,新式电池技能的轿车至少将替代地球上轿车总数的百分之一,也便是十亿辆。

图 | 特斯拉工厂

特斯拉的扩张野心

在活动中,马斯克津津有味于特斯拉上海超级工厂 15 个月的高速建设周期。这是我国第一家由外资企业百分百占股的轿车出产厂。

马斯克表明,特斯拉很快将树立三所新工厂,在欧洲、美国本乡布局,此外上海工厂也将进行二期扩建。他的终究愿景是,在每一个大洲都有特斯拉工厂。

在疫情影响之下,特斯拉在 2020 年的成绩依然会坚持添加,现在现已抵达 30%-40% 的成绩添加。

在车型更新上,在当时版别逗留已久的 Model S 将推出新版,Model S Plaid 现在现已开端承受预订,价格 13.4 万美元起。

图 | Model S Plaid

特斯拉还说到,上一年发布的电动皮卡 Cybertruck 现在订单量超越 60 万辆,未来估计年销量约为 25 万-30 万台。

在下降价格方面,现在最低版的 Model 3 在美国价格为 3.8 万美元起,根据新的电池技能,马斯克表明,未来三年内,出产出 2.5 万美元的轿车,乃至是跑车。在终究的问答环节,马斯克泄漏,将在柏林出产新式电池。

图 | 发布会现场

在推出自研电池之后,特斯拉与现有动力电池供货商之间的联系也受到了广泛重视。

马斯克在发布会前就表明,特斯拉计划添加从松下、LG 和宁德年代等其他或许的合作伙伴那里添加电池购买量。“即便咱们的电池供货商以最快的速度开展,咱们依然能够预见,除非咱们自己采纳举动,不然 2022 年及今后的供给仍将严峻缺少。”

虽然如此,特斯拉作为一家动力公司将在电池道路上走出自己的道路。

一直以来,尤其是在关键环节上,特斯拉都倾向于“能自己着手就不向他人收购”的做法,把握自主权。如特斯拉早在 2004 年就让锂电池专家、前特斯拉 CTO JB Straubel 组建了电池团队,超前的布局和在电化学上的高投入,让特斯拉的动力电池技能有着显着的优势。

在自动驾驶方面,特斯拉坚持自己着手开发软件。虽然向供货商收购了摄像头、毫米波雷达和超声波雷达等硬件,但特斯拉不要供货商供给的配套算法,而是自主研制,让很多软硬件一体供货商变成纯硬件供货商

现在,自研电池的量产被提上日程,特斯拉终究仍是要在这新动力年代,以及马斯克所说的动力可继续的年代,将主动权牢牢抓在自己手中。

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