續航增/成本降 聊特斯拉電池日的黑科技

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美國時間9月22日，特斯拉在股東大會后舉辦了一場名為“電池日”的活動，會上發布了最新的電池技術。今天我們來看看技術狂人馬斯克給我們帶來了什么樣的電池黑科技。

●電池體積更大，沒有接線片。

特斯拉在電池日活動上首次發布了無極耳電池型號4680。這個牢房高80毫米，直徑46毫米，因此得名“4680”。這種新型電芯比特斯拉Model 3（查成交價|參配|優惠政策）上的2170電芯要厚很多，有點像小罐。這款4680電池是特斯拉自產電池的真實機體。我們來看看它的特點。

在電池日，馬斯克提到集流體與電池殼或頂蓋的連接非常困難，但最終他沒有說出他們使用的方法。但是，我們可以從特斯拉的一些相關專利中了解到，特斯拉應該通過在殼體端面內側和端蓋與集流體接觸的一側設計獨特的形狀來實現連接。4860電池的集流體和傳統鋰電池電芯上的拉環都是由正/負極板引出的導電介質。不同的是，4860電池的集流體的導電面積比傳統的tab大得多，從而有助于性能的飛躍。使用4680電池組成電池組，可使車輛續航里程增加16%。此外，由于組件的減少、結構的簡化和生產工藝的優化，新電池的電池組制造成本降低了14%。

特斯拉表示，這樣的新生產線可以提供20GWh的產能，是傳統生產線的7倍。

這款4680電芯不是紙上談兵，而是一款已經能夠實現量產的產品，目前正處于產能爬坡階段。但特斯拉預計將在2022年左右將這種電池應用于量產車。

作為自產電池的補充，特斯拉仍將與松下、LG、當代安普瑞斯科技有限公司合作，采購這些企業生產的鋰電池產品，規模也在100 GWh左右。

●干電極技術

我今年3月發表了《想要引領未來》？《特斯拉自制電池技術展望》一文中已經介紹，特斯拉較早收購了麥克斯韋公司，公司已經掌握了干電極技術。

一方面，性能得到提高。采用干電極技術后，工廠占地面積減少到原來的1/10。同時，能耗也降低到原來的1/10，因為不需要像制作濕電極那樣干燥電極。目前特斯拉的干電極技術已經研發成功，但要量產還需要一段時間。

●硅陽極材料

目前主流鋰電池大多采用石墨作為正極材料。與石墨相比，硅可以儲存高達9倍的鋰離子，這意味著使用硅作為正極材料可以大大提高鋰電池的能量密度。

更有彈性的硅陽極材料可以使其在充放電過程中膨脹和收縮，并保持結構穩定性，從而解決了前面提到的容量衰減問題。

其中，氧化硅負極材料成本為6.6美元/千瓦時，硅石墨負極材料成本為10.2美元/千瓦時，硅納米線負極材料成本超過100美元/千瓦時。特斯拉研發的新型硅負極材料目標成本為1.2美元/kWh，在價格上有很大優勢。有了這種新的硅負極材料，特斯拉的續航里程可以增加20%，電池組成本可以降低5%。

●陰極材料的選擇

目前市場上流行的NCM811鋰電池中，作為正極材料的鎳、鈷、錳的比例為8:1:1。其中，鈷作為一種稀有金屬，由于庫存少，價格高于其他兩種金屬。電池廠家之所以還在正極中使用鈷，是因為它的結構穩定，能更好地儲存鋰離子，使鋰電池能更好、更穩定地儲存電能。

為了實現這一目標，同時保證電池的性能，特斯拉將采用新的涂層和摻雜劑。經過這波操作，新電池的成本將降低15%。

例如，標準續航車型和工業儲能設備將使用磷酸鐵鋰電池。長壽命型號或家用儲能裝置將使用鎳鎂鋰電池，其陰極材料將由2/3的鎳和1/3的鎂合金組成。對于對電池重量非常敏感的Cybertruck電動皮卡和Semi電動卡車，電池的正極將采用高比例鎳制成。

官方數據顯示，通過使用新的正極材料和回收廢舊電池，電池組的生產成本可以降低12%。

●將電池組變成車身的一部分。

純電動汽車經歷了從早期的油改電到更常見的純電專屬平臺的幾年演變。源自專屬電動平臺的車型整體結構布局更加合理，因此車輛的綜合性能表現得很好。在電池日，馬斯克公布了最新的底盤結構，將電池組變成了身體的一部分。這是一種非常新穎的電動車車身和底盤結構。讓我們一起來看看。

在新的車身設計中，電池組不僅是儲能單元，也是車身結構強化單元的一部分。相比目前傳統電動車電池掛在車身底部的設計，特斯拉的設計進一步簡化了結構，減輕了整車重量，有利于進一步完善內空艙。

這種設計不僅可以提高電池組的能量密度，還可以作為電池組的結構加固，一舉兩得。

以上數字只是預測數字，特斯拉還需要一年半到三年的時間來評估新技術的實際效果。如果實際效果理想的話，特斯拉新電動車產品的續航里程有望超過1000公里，真的是意料之中。

這款車在拉古納·塞卡賽道的成績是1分30秒3分，是目前最快的量產車。該車搭載三電機全輪驅動系統，0-100公里/小時加速成績小于2.1秒，最高時速320公里/小時，400米加速時間小于9秒，動力系統輸出超過1100馬力，續航里程大于840公里。性能車愛好者看到這里是不是有點激動？

●全文總結:

降低成本的主線貫穿整個電池日活動。或許作為股東大會后的一項活動，特斯拉想通過講解電池降本措施來證明自己未來的盈利能力！馬斯克在這個電池日宣布的技術，都是已經實現、幾年內就能實現的技術。他們不像過去那樣雄心勃勃空，給人的印象是干貨多過驚喜，但更務實的馬斯克會給你更多對特斯拉的信心和期待嗎？所有技術量產后，電動汽車續航將達到1000公里以上，特斯拉電動汽車起步價將降至2.5萬美元。這些都為電動汽車產品競爭設定了新的挑戰性目標。