马斯克宣布了一种名为4680电池的全新产品 声称将改写行业规则
2022-07-29 17:59:56 来源: 易有料

特斯拉之所以能在新能源汽车领域割据一方,就是因为其拥有独特的电池技术。2020年的特斯拉“电池日”上,马斯克宣布了一种名为4680电池的全新产品,声称它的出现将“改写行业规则”,并将在2022年底搭载于新款Model Y上。

而最近,搭载4680电池的新款Model Y已经先后在特斯拉美国德克萨斯州工厂和德国柏林工厂下线了。知己知彼方能百战不殆,今天我们就来了解一下4680电池到底是何方神圣。

纵观特斯拉使用的动力电池大致可分为三个阶段。最早期的Model S、Model X和首批Model 3采用的都是本松下公司1994年推出18650电池。其面临发热量大、组成复杂、无法实现快充等问题,

中期,特斯拉与松下联合开发了2170电池,提高了电池包的能量密度,减少电池包内电池的数量,该款电池最早应用在特斯拉Model 3车型上,一直沿用至今。

现在,被马斯克画了两年大饼的4680电池终于上市。4680电池依然是圆柱型电池,其命名方式也遵从圆柱形锂电池的命名方式。“46”代表直径为46mm,80代表高度为80mm。其亮点在于采用全极耳技术。

结构解析

目前4680电池还处于犹抱琵琶半遮面的状态,仅有几家外国的测试团队对其进行了拆解。根据官方宣称,4680电池采用高镍正极+硅碳负极材料,以及无极耳技术,能量密度达300Wh/kg,电池容量较目前提升5倍、输出功率提升6倍,搭载该电池的电动汽车续航里程可提高16%,电池每千瓦时的成本可降低14%。

不过我们要客观分析这些数据,首先,这300wh/kg的能量密度指的是单体电芯能量密度。而我们不能用光电芯装车,中间要装冷却系统、阻燃材料组成电池包,所以最终的系统能量密度实际估测和NCM811电芯的能量密度(180-200wh/kg)大致相当。

其次,从国内Model Y 2022款长续航版本来看,增加16%续航,就是把原有的CLTC续航660公里增加到了765公里。而续航方面,我国自主品牌续航里程已经突破千公里大关。4680电池的续航数据并不惊艳。

技术亮点

1、CTC

CTC(Cell to chassis)技术也就是直接将电芯集成到汽车的底盘上。CTC的电芯成组和底盘集成一体,加上地板和座椅横梁,然后再装配在车身上,这样能有效减少电池包的体积,增加空间利用率,还能减少了大量的焊接工序,提高了生产效率,降低成本。不过对维修不太友好。

无极耳技术

所谓的极耳,就是电池正负极集流体引出的金属导电体,电流通过极耳和电池外部连接,电池放电时,电子从正极极耳流向负极极耳。特斯拉的全极耳技术,让极耳传导面积与集流体一致,正负极上分布均匀极耳,让电子不用绕远路。这样能增大极耳传导面积、缩短传导距离,降低电池传导内阻的阻碍,发热量下降,充放电也会更快速。

碳硅负极材料

目前,锂动力电池的负极主流材料石墨的比容量”天花板“已经触手可及,于是拥有着十倍以上理论比容量的硅(理论比容量4200mAh/g)就成为了一个新的选择。负极掺硅的路线,能有效提高电池能量密度。但硅掺多了就而会引发种种副作用,如膨胀起来导致SEI膜破损等。这次预计特斯拉的掺硅率达到了10%。

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