究竟有哪些奥秘?特斯拉4680电池多强?

  大运彩票广东11选5  2021/2/20 17:43:00  纠错 推荐指数: ★★★   加入收藏

不论你能否接受,电动车都已然接过了汽车发展的“接力棒”,成为了新的趋势。然而电动车想要彻底取代燃油车,最关键的一环还是在“电池”上,如何能有效解决用户的续航焦虑问题显得尤为重要。目前各车企在电池技术方面可谓是百花齐放,像硅负极电池、固态电池以及刀片电池等等都在寻求着电池续航或充电时间的技术突破。走在电动车科技最前沿的特斯拉自然也深知电池的重要性,在去年9月份的“特斯拉电池日”上,带来了全新的4680电池。这块电池究竟有哪些奥秘?带来了怎样的提升?它的制造成本又如何?

4680这个电池的命名其实很好理解,它是指单体电芯直径为46mm,高度为80mm的圆柱形电池。与特斯拉目前使用的是2170电池相比,4680电池进一步加粗加高。这就好比是1号电池和5号电池在体积上的差异。

体积增大势必会带来电池容量的提升,根据官方介绍,4680电池的单位容量提升到了2170电池的5倍。而在同等的空间内,电芯数量便得到大幅减少,全新电池组内部仅由960块电芯组成,相比于2170电池电芯数量减少了约79%。

4680电池通过单体电芯容量的增大以及无模组设计,使得电芯数量大幅削减,同时节约了大约370个零部件,整体更加轻量化,这也让它的能量密度提升至300kWh/kg,同时简化的结构还能够提升生产速度,成本也能降低50%左右,可谓一举多得。其实通过增加体积来提高能量密度这样的方法很好理解,这就好比是1桶3L装和6瓶500mL装矿泉水的区别,相同的水量3L装的水用到的包装要更少,整体重量更轻,生产成本也更低。

另外4680电池在结构上还创新性的采用了激光无极耳技术。虽然叫“无极耳”但也并非没有极耳,只是通过涂覆导电材料,直接与壳体或专门设计的盖板进行连接,用整个集流体尾部作为极耳,这样的设计可以增大连接面积、缩短极耳传导距离,内部电阻减少了五倍,并且电池的成本和制造难度也会相应降低。此外,动力输出功率提升了6倍,充电时间也进一步提升,只需要15分钟就可以从10%的电量充到80%,而充到50%则只需要7分钟的时间,这样的效率与传统燃油车的加油时间几乎相当,大幅减少了我们的续航焦虑。

特斯拉4680电池内部的电极材料也发生了很大改变,首先是电池阴极金属成分的配比,特斯拉通过提高镍和猛的含量,大幅减少对钴元素的使用(钴元素储量少、价格高昂),同时采用新的涂层与掺杂物,将阴极成本下降15%。

凡事都有两面性,上文介绍了4680电池的诸多优势,电芯数量的减少也大幅简化了BMS系统。但电芯尺寸的增大仍然带来了新的挑战,每个电芯充放电时都要承受更大的电流,发热会更多。特斯拉的无级耳专利技术能在一定程度上减少发热,不过电芯内部短路导致的发热也只能通过更优秀的BMS系统去预警,所以电池安全性方面仍需看上市之后的表现。

可以看到这套全新的4680电池真的带来了很多优势,尤其是它超快的充电时间以及更低的电池成本。出色的充电效率对改善续航焦虑起到了很大帮助,在我看来,和不少车企1000km超长续航的研究方向相比,拥有和燃油车加油没有什么差别的充电速度,更能减少我们的续航焦虑。毕竟我们不会被燃油车的续航困扰,并不是因为燃油车有着超长的续航能力,而是因为加油的速度快,时间成本非常低。在充电速度和超长续航这两者不能兼得的情况下,4680电池所带来的充电速度的提升,对改善续航焦虑更有帮助。

而更低的电池成本意味着车价可以更低,未来如果这套全新的动力电池能搭载在Model 3上,那它的价格可能还会进一步下探,20万以内入手一辆特斯拉将不再是梦想。可以说4680电池这项特斯拉最新的技术成果,让它有能力推出更好更便宜的电动汽车,也会进一步增强特斯拉的竞争力。

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