快读 | 万众期待的特斯拉“电池日”六大看点

2024-05-15

1. 快读 | 万众期待的特斯拉“电池日”六大看点

虽然“百万英里”电池没有出现,但特斯拉在这场发布会上还是透露了不少新信息。

(图片来源:发布会直播截图)
文|车事小说 青柠檬
9月23日,备受外界期待的特斯拉股东大会和“超级电池日”活动如期举行,这也是特斯拉首次专门针对动力电池召开一场发布会。
看点一:今年交付量将增长30%-40%
特斯拉CEO马斯克在发布会上表示,特斯拉去年的交付量增长了50%。对于2020年,尽管全球疫情带来了影响,但特斯拉交付量仍将增长30-40%。
看点二:将发布全自动驾驶系统Autopilot测试版
马斯克表示,自动驾驶的行业平均水平是每百万英里就会发生2.1起事故,如果启用特斯拉Autopilot,那么事故概率只有0.3起/百万英里。他认为特斯拉自动驾驶车辆能比人类安全10倍。据马斯克透露,一个月后,特斯拉将发布会全自动驾驶系统Autopilot的测试版。
看点三:或新增建设澳洲工厂
马斯克在发言中,首先对上海工厂的建设速度再次给予了肯定。同时,特斯拉上海工厂还是中国唯一一家100%外资汽车公司。对于上海工厂产能,马斯克表示期待实现100万辆汽车/年的产量目标。
此外,为了使得公司流动性和交付周期更有保障,马斯克称:“我们愿景是在每个大洲都有我们的工厂。”
目前,特斯拉已经在美国拥有了2个工厂、中国、德国(在建)也都有工厂。接下来,马斯克希望能够在澳洲新建一座工厂。
看点四:新电池“4680”
作为“超级电池日”的重点,早前外界热议的“百万英里”电池并没发布,而是发布了一个全新型电池“4680”(46是电池直径、80是长度)。
新的“4680”电池能量密度提高5倍,每千瓦时的生产成本降低14%,续航里程提高16%。“4680电池”将需要大约一年的时间来达到1千兆瓦的产能,但特斯拉正在考虑提高到每年2千兆瓦。此外,特斯拉还计划将生产成本减半。
看点五:从“钴”转向“镍”
据马斯克表示,接下来特斯拉将从“钴”车型向“镍”车型转型。据其表示,在能源密集型车型Cybertruck和Semi中将使用100%镍电池,其他车型也将使用镍与其他化学物质的结合电池。为此,马斯克呼吁希望更多人能够开采镍。
此外,马斯克也表示,还将使用新的生硅材料来大规模制作电池,制造成本只需1美元/千瓦时,续航里程提高20%。
看点六:2.5万美元的自动驾驶车型
马斯克表示:有信心大约三年后能制造出价格为2.5万美元的全自动驾驶汽车。这一时间比早前预期又推迟了几年。
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快读 | 万众期待的特斯拉“电池日”六大看点

2. 特斯拉电池日,到底带来了什么黑科技?

今凌晨,造势已久的特斯拉电池日活动在美国召开。不过,由于正处于新冠疫情期间,该活动在弗里蒙特工厂的露天举行,且参会者都坐在特斯拉汽车中,俨然像一场露天电影。

活动现场,特斯拉发布了新款4860“无极耳电极”电池,该数值48表示电池的直径,80则代表电池的高度。而极耳是指电池正极突出的那一小块,在电池和供电设备间连接能量传递,当电流通过极耳并流出电池时,电阻也会随着距离的增加而相应提高,通过移除极耳这一技术手段实现了技术上的重大突破。

如果电池设计、电池工厂、正极材料、负极材料、整车电池一体化这5部分创新都能兑现的话,新电池的续航能力将能够提升54%,成本会下降56%。不得不说,这是个非常了不起的成就。
而当,股东大会结束后,马斯克身穿印有硅材料图案的T-Shirt上台。这一图案也出现在活动海报上,或许是暗示电池将使用硅纳米线。


马斯克表示,他们能够在阳极上使用硅代替碳,并且解决了硅在高温下的膨胀和收缩问题。但神奇的是,当天特斯拉的股价出现了下跌,这也从侧面反映了华尔街对于马斯克愿景的不信任。不过,特斯拉诞生之初也同样是饱受质疑的,马斯克就是有这种力挽狂澜的能力。
活动现场,特斯拉特意布置了 Cybertruck,ATV,ARoadster和Semi新车,引得不少投资人拍照纪念。

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3. 造势了半年的特斯拉电池日 都带来了哪些黑科技?

造势了大半年后,马斯克所说的“特斯拉历史上最激动人心的一天”——特斯拉电池日终于来了!这也是特斯拉首次专门针对电池技术举办发布会。在发布会中,最大的重头戏是特斯拉发布了全新的“4680”型电池,如果电池设计、电池工厂、正极材料、负极材料、整车电池一体化这5部分创新都能兑现的话,新电池的续航能力将能够提升54%,成本会下降56%。不得不说,这是个非常了不起的成就。

“4860”电池登场
电池电芯设计:无极耳电 
在过去的几年中,特斯拉与松下一起,完成了一次创新,那就是将18650电池升级到了21700电池,在升级的过程中,电池的能量密度增了约50%,续航能力也大幅提升。这一次的创新,特斯拉带来了46800电池,无极耳电池。

无极耳电 
目前的电池结构中,电流必须流经极耳才能到达电池单元外部的连接器。但是,当电流必须一直沿着阴极或阳极流到极耳并流出电池单元时,电阻也会随着距离的增加而相应提高。除此之外,由于极耳是额外的零件,因此增加了制造成本。相比传统的电池结构,无极耳电池的制造过程会更加的简单,也会进一步减少电阻。当然了最大的优势是它不但能够提升16%的续航能力,还能将成本降低14%。

没有了极耳,生产效率会变得更高,而且电池可以做到比较大,这款新电池的直径是46mm,高度是80mm,单电芯容量是之前的5倍。特斯拉的工程师通过对单元中现有箔片进行“激光图案化”,形成了电池的带状螺旋,这样的结构缩短了50mm的电气路径长度,从而减少了离子传导的距离,这样的结构有利于电池工作散热与减少能量损耗。通过对电池外形设计的改变,就能将每千瓦时的成本降低14%。

4860电 
正极材料:减少对钴的使用
在新电池中,正极材料部门将会消除对钴的使用,转而依赖镍。这样做的好处是能够将成本降低12%。其实这不难理解,从金属角度讲,镍的能量密度最高、成本反而最低,所以要用越来越多的镍代替钴。它们的作用是让电池结构拥有足够的稳定性,钴能做到这一点,同样镍也能做到。

在储能方面,特斯拉旗下的车辆中,需要长循环的可以使用铁锂电池、2/3镍和1/3锰,应用于主要的乘用车,而对于质量敏感的皮卡和卡车可以用高镍电池。为了降低成本,特斯拉还准备在美国建立正极材料工厂,这样一来可以减少80%的运输成本,此外特斯拉还会布局上游资源和电池回收,进一步降低成本,拉拉杂杂的这些如果全部实现的话,在这一个环节中,成本就可以下降12%。
关于负极材料:硅负极
在负极技术方面,高能量密度的动力电池一直面临着负极材料体积变化的问题,这一问题可能会导致负极材料颗粒破裂、绝缘层扩散与SEI膜变薄等隐患,每一项都会影响电池的寿命与性能,且这些问题在硅基负极上体现得更加明显。

为解决这些问题,特斯拉通过将离子传导的高分子化合物集成,形成了高强度的分子网络,生产了更加稳固的负极材料。马斯克表示,特斯拉用非常高弹性的材料抑制了硅基负极材料的膨胀,达到提升电池续航20%的目的。在这一基础上,其负极生产成本能够达到1.2美元/kWh,在这个环节中成本可以下降5%。
整车电池一体化:减重10% 续航提升14%
据马斯克介绍,特斯拉未来还将推动汽车车身一体化的设计,在整车集成方面,特斯拉采取了去模组的设计,这将会减少370过个电池的组件。在新的电池包设计中,使用更好的方式粘合,使得电池结构更加紧凑。电池与车身更好的结合,可以将电池组减重10%,这可能会带来14%续航能力的增加。在这个环节中,特斯拉可以实现降低7%的成本。
电池工厂和产能
上面我们简单介绍了全新电池的黑科技,厉害是厉害,但是特斯拉得把它完完全全的生产出来才能兑现开篇所说的结果。不过特斯拉在这方面确实不是空口白说,它在2019年收购的 Maxwell,有着深厚的技术积累和众多的专利技术。据说,新电池已经开始在一家工厂生产,一年的时间就能够达到10千兆瓦时的产能。特斯拉还表示仅需 1 条新生产线,设计产能就高达 20GWh,并且可以提供7倍的产线输出。




电池工厂
除此之外,生产出来的电池需要确保充好电才能装车交付,特斯拉同时还设计了全新的充电设施,号称可以减少86% 的队列成本,75% 的碳足迹。所有这些设施加持下,新的生长线产量是过去的(2018 年 gigafactory) 6.6 倍,同时每 GWh 生产成本能够减少 75%,每 GWh 碳足迹仅有 1/10。我们把范围放大到10年以后,特斯拉的计划是 2022 年达到 100GWh 的电池产能,2030 年达到 3TWh,这雄心壮志绝非一般人能有。

对于此次特斯拉发布的全新电池技术,我们也找到了业内主流电池研发的工程师进行了咨询。而从电池技术的专业角度来看,46800电池颠覆了目前锂电池的设计,并且综合了锂电池和超级电容器两者的优势,加之取消了传统的极耳设计,随着内阻降低,电池在工作时的发热量也会减少,其电池的安全性能会再度提升。不过圆柱形电池对pack成组工艺要求很高,这是特斯拉将要面对的一个重要考验。
对于特斯拉最新发布的电池技术能否被复制的问题,工程师的回答也相对保守,他表示短时间内应该不会有厂家会去复制和模仿特斯拉的电池方案,因为特斯拉的电池方案有其特殊性,可能应用在他们自己的产品上还可以,短时间很难应用到其他家产品当中,至于特斯拉的电池方案是否会改变现有动力电池技术方向,工程师表示从目前来看还很难说。

纵观整个特斯拉电池日,特斯拉提出的全新电池解决方案,是从电芯设计、正/负极材料、电池工厂乃至车辆整合全流程降低电池生产成本,同时进一步提升了电池的性能。相关数据统计,在一系列电池技术的革新之后,特斯拉动力电池的成本将会控制在100美元/kWh上下,而相比于其他几家动力电池制造商,目前松下动力电池的成本约为111美元/kWh左右、LG化学电池成本约为148美元/kWh左右,宁德时代的成本则在118美元/kWh左右,特斯拉目前的电池成本在业界属于最低水平。
当电池的成本降低,随之而来的便是售价更低的全新车型。在电池日上,埃隆·马斯克也宣布售价在2.5万美元左右的全新车型将在2022年量产。新车将搭载最新的电池技术,只不过在新车量产前,特斯拉需要解决的还是全新电池的产能问题。
总结:
对于此次的特斯拉电池日,硅谷钢铁侠埃隆·马斯克不仅仅提出了纯电动车最新的电池解决方案,更是加速了动力电池工厂的技术革新,在汽车制造厂商逐步进军零部件研发中后,作为曾经的供应商将加速自身技术的发展和变革。相信在此之后,纯电动车的动力电池技术将会迎来一波新的技术革新浪潮。
不过随后马斯克也表示,本次电池日活动中所展示的部分技术只是接近于可用的状态,但是目前仍然无法大规模的生产,特斯拉已经在加州设立了一个实验工厂,来解决目前存在的那部分技术问题。最后我们用马斯克的一句话,来结束今天的话题:“为了未来的可持续化发展,我们正在涉足电池生产,过去我们为了造出最好的车,建造了现在的工厂与设备。现在,为了生产电池,我们也将做出同样的事。”

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造势了半年的特斯拉电池日 都带来了哪些黑科技?

4. 特斯拉“电池日”尘埃落定,新技术值得等等吗?别吃了不懂的亏

在燃油车百年发展史中,诞生出不少颇具实力的品牌,豪华市场的奔驰、宝马、奥迪,家用车市场的大众、丰田,可谓不相上下。然而,进入新能源时代后,虽说造车新势力不断涌现,传统车企纷纷入局,令这一市场非常热闹,但与特斯拉相比,仍有着不小的差距。

毫不夸张地说,特斯拉基本能够代表纯电动车市场最为领先的硬件水平,因而每年特斯拉的“电池日”,也成为新能源行业的“风向标”。受疫情影响,今年的“电池日”从5月份推至7月份,如今又定在9月22日,逐渐消磨着大众的耐心;但今年特斯拉“电池日”的亮点,却值得仔细审视一番。

毫无疑问,评价一款燃油车实力如何,我们大多会关注发动机、变速箱和底盘;但就纯电动车型而言,评价其好坏的指标便落在了“电池”身上。电池的性能水平,直接决定了整车的续航能力、使用寿命及充电周期,重要性不言而喻。

据此前报道显示,特斯拉将在“电池日”中正式推出“百万英里”电池,顾名思义,这种电池的使用寿命有望达到100万英里(约等于161万公里)。要知道,特斯拉现款车型电池的使用寿命大约为40万-80万公里之间,“百万英里”电池将使用寿命扩大了3倍,无疑将极大地消除车主的后顾之忧,特斯拉二手车的保值率有望得到进一步提升。

不可否认,在不少人看来,自己买一款纯电动车型很少会行驶161万公里,这一技术对于自己来说无足轻重,但是,若“百万英里”电池的生产成本更低,你还能够不心动吗?现如今,特斯拉的电池主要依赖于松下、LG化学等企业,然而,无论是从长远发展还是制造成本来看,均有着不小的弊端。

正因如此,特斯拉有望涉足电池制造领域,而这一点在2019年便初露端倪。去年2月,特斯拉收购了美国电池制造商Maxwell,在加快电池研发进程的同时,也将生产制造提上日程。因此,在今年的“电池日”中,特斯拉有望首次公布其电池生产系统,使用寿命更长、造价更低的电池,也会令特斯拉获得更大的优势。

?看到这里,可能有不少人都颇为心动,那么,新技术值不值得再等等呢?就目前特斯拉的品牌表现而言,不得不令人多加思考。
因为技术较为“激进”,此前有关特斯拉自燃、自动驾驶系统故障的案例不胜枚举,特别是前期内饰做工、零件质量等基本问题,更是饱受车主诟病。因此,即使特斯拉优势明显,但自主品牌并不是完全没有机会,只要能够在产品质量、使用体验方面足以深入人心,还是有着突破封锁的机会。
结语:在评价特斯拉时,有些网友会提到“又爱又气”这四个字,而在人文关怀、用户体验方面,特斯拉还有着很长的路要走。这也再次证明,除了“抬头看天”,也应该“低头看路”,车企只有平衡好技术与市场的关系,才能够获得真正长远的发展。
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5. 万众期待的电池日,特斯拉是否做到了“不负众望”?

因疫情一度推迟的特斯拉“电池日”在万众期待中到来,但没有预期的“百万英里”电池,部分新技术也尚不成熟,鉴于此前市场期待过高,特斯拉股价周二盘后大幅下挫。
马斯克很早便开始为电池日活动造势,今年4月,他曾表示,电池日活动是“特斯拉历史上最让人兴奋的日子之一”,预计将于2020年投产一种新型电池,这种电池能够驱动特斯拉汽车行驶百万英里,是普通电池包寿命的2-3倍。
然而,电池日上期待已久的“百万英里”电池没有出现,特斯拉在电池日上发布了全新的“4680”型电池,续航里程提高16%,能量密度提高五倍,动力输出提高六倍。马斯克称,新电池已经开始在一家工厂生产,将需要一年时间达到10千兆瓦时的产能。
如果实现生产和化工方面的所有创新,电池续航能力将提高54%,成本将下降56%,超级工厂的投资将下降69%。马斯克称,大约在三年后,特斯拉有信心能制造出一款价格仅为25000美元(约合人民币17万元)的全自动驾驶汽车。目前特斯拉最便宜的车型Model3标准续航升级版起售价为37990美元(约合人民币25.7万元),这意味着三年后特斯拉入门车型还有34%的下降幅度。
但是随后马斯克表示,此次活动所展示的部分技术只是“接近于可用”(close to working),目前仍然无法大规模生产。
“外界可能还不了解扩大新技术生产规模的极端困难性,它比制造一些原型产品要困难10到100倍,而制造机器的机器也要比机器本身复杂困难得多。”特斯拉已在加州设立了一个试验工厂,来解决目前依然面临的问题。
特斯拉电池日重点内容梳理:
【特斯拉整体情况】
1、今年销量指引。2019年销量增长50%,今年有希望实现30-40%的销售增长。
2、未来电池需求。10TWh(10,000GWh)电池生产,其中包括3500GWh紧凑和中型车的电池需求;900GWh的豪华车和SUV;1100GWh皮卡;3000GWh的semi;1500GWh小型车和Robotaxi。
3、电池日创新带来的变化。电池日包括5部分,电池设计、电池工厂、正极材料、负极材料、整车电池一体化。如果这5部分的创新都能兑现,续航能力将提高54%,成本将下降56%,超级工厂的投资将下降69%。实现部分目标将需要12-18个月,完全实现则需要大约3年。
4、推出新车型。大约3年后,有信心能制造出一款售价25000美元(约17万人民币)、续航>520km的车型上,并采用以上新技术。
5、自动驾驶系统。全自动驾驶系统Autopilot的测试版将在未来一个月左右发布。马斯克表示,自动驾驶的行业平均水平是每百万英里就会发生2.1起事故,但如果启用特斯拉Autopilot,事故概率将降低到0.3起/百万英里。
6、Cybertruck已经收到了超过60万辆订单,预计销量将达到每年25万到30万辆。
7、部分车型电池“全镍化”。特斯拉将在能源密集型车型,如Cybertruck和Semi中,100%使用镍,而其他车型将使用镍与其他化学物质的结合。

1、【电池设计】-无极耳电池、46800电池、成本下降14%
a)过去公司已经与合作伙伴一起,完成了一次创新,就是2008年的18650升级到2017年的21700,能量密度增加50%。
b)未来会采用无极耳电池。在原来的电池结构中,电流必须流经极耳才能到达电池单元外部的连接器。但是,当电流必须一直沿着阴极或阳极流到极耳并流出电池单元时,电阻也会随着距离的增加而相应提高。此外,由于极耳是额外的零件,因此增加了成本。采用无极耳电池,会简化制造过程,并将减少电阻。
c)采用46800电池。更大的圆柱电池可以降低成本,最大的挑战是快充。新电池长度80mm,直径46mm,能量增加5倍,续航提升16%。量产地点在加州弗里蒙特工厂。
d)采用新电池,成本可以下降14%。
图:无极耳电 

图:更大的圆柱电池可以降低成本

图:46800电池性能


2、【电池工厂】-干法电极、生产工艺优化、产能目标、成本降低18%
a)采用干法电极工艺。已经有了湿法电极工艺,溶剂可以循环利用。公司也将采用干法电极工艺,公司进行大量实验,最后能够实现实际应用。但还没有十拿九稳的成熟,还不能疯狂扩大产能。优势是简化工序。
b)降低产能投资。能够最大可能简化流程。目标是未来在现在150GWh的工厂空间中能够容纳1TWh产能,每GWh产能投资降低75%。
c)生产工艺优化。连续性的加工产出是公司电池工厂的目标,能够效率最大化,并最大化产出。1条组装线做到20Gwh,单线产出提升7倍。
d)产能目标。2022年100GWh产能,2030年3TWh产能。其中2022年的100GWh是与供应商合作之外的完全自产的产能。
e)这一环节,成本可以下降18%。
图:产能投资降低

图:产能目标


3、【负极材料】-硅负极、成本下降5%
a)硅非常重要,地球上具有很丰富的资源,储能性能更好。大家不愿意用硅,是因为他的膨胀,会与隔膜反应,形成凝胶状。
b)公司采用新的材料抑制硅膨胀,用覆膜材料先给硅涂膜,原材料处理后可以提升20%的续航里程。
c)公司硅材料成本很低,可以做到1.2美金/KWh。
d)这一环节,成本可以下降5%。
图:特斯拉硅材料成本

图:特斯拉硅材料处理方式

4、【正极材料】-无钴、成本下降12%
a)正极将消除钴的使用,依赖镍。分为3步走,
第一步是在正极材料中使用铁,有很好的循环寿命,应用于部分乘用车,包括一款新车,主打性价比;
第二部是镍锰材料,比如2/3镍和1/3锰,应用于主要的乘用车和储能;
第三步到绝对意义上的高镍,应用于皮卡和卡车。
b)将在美国建立正极材料工厂,可以减少80%的运输成本。
c)布局上游资源和电池回收,降低成本。
d)这一环节,成本可以下降12%。
图:正极材料成本拆分


图:在北美建立正极材料工厂


5、【电池整车一体化】-成本降低7%
未来推动汽车车身一体化结构的设计。同时pack结构需要优化。在新的电池包设计中,用更好的方式粘合,使得结构更加紧凑。电池与车身更好的结合,可以减重10%,可能能带来14%的续航增加。这一环节可以降低成本7%。
图:pack结构优化

图:车身电池整合设计


11、全新旗舰Plaid Model S
官方公布系统综合最大功率1100马力,0-100km/h加速低于2秒,最高时速320km/h,EPA续航832km。Model S Plaid正式上线接受预定,售价为134000美元,约合906899元人民币,2021年晚期交付。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

万众期待的电池日,特斯拉是否做到了“不负众望”?

6. 特斯拉电池日放了什么大招,大众电动SUV已经到来

这周的电闻又如期而至了,最近新能源界最受关注的大事件便是特斯拉电池日,可在这样的大背景下,特斯拉的股票却在电池日当天却大跌6%,200亿美元市值瞬间消失,马斯克干了什么天怨人怒的事?
其实马斯克也没有做什么飞叶子之类的出格事,只是相对于他在社交媒体上吹的牛,电池日发布的东西似乎水了一点,没有干货,两相对比使得资本市场期待落空了而已。但这场电池日没有亮点吗?并不是,反而十分炸裂。
来看看这信息量满载的PPT:

续航提升54%,动力电池成本下降56%,动力电池每GWh的产能建设成本降低69%。这是3年后将达到的成果。虽然是期货,是PPT,但这PPT也有些恐怖,超过了电池行业的发展趋势曲线。
为了做到这些提升,特斯拉分了5个小目标:
1、4680无极耳电芯
我们知道,特斯拉用的电芯和国内的车企路线不同,是一颗颗小小的“5号电池”,一辆车上要装上千颗电池,无疑给管理和空间利用带来的麻烦(比如电芯本身的壳体便是一种浪费),因此特斯拉也一直想将电芯做的更大一些,从18650升级到21700,这回又升级到了4680。

这串数字指的是电池直径46mm,高80mm,体积一下子膨胀了5倍多,简直成了一个饼干桶。其作用好像采用了CTP/大模组技术,把原来5节电池干的活让一节电池包了,省了许多附件。当然,成本和安全上的考量也制约了电芯尺寸的无限增大。特斯拉的研究显示,46mm是一个平衡点,就好像汽油机上0.5L/.每气缸的黄金排量一样。

此外,新电池还改进了结构,取消了极耳结构。极耳的作用是连接电池中一圈圈的正负极板,传输电能到外界的通道。特斯拉取消了这一连接件,改让极板与电池盖板直接连接,大大提高了电能的传输面积,缩短了传输路径,从而减小了电阻,减少损耗和发热。这一做法无疑提高的电池的生产难度,因此特斯拉估计需要3年时间才能实现量产。
新电池在保持能量密度的情况下,4680电池使功率密度提高20%,电池成本降低14%,续航里程提高16%。
2、集成式底盘
从Model S到Model 3到Model Y,特斯拉一直致力于减少车上的零部件数量,将各种功能集成在一起。
特斯拉将底盘规划为三个部分,前后两部分是直接铸造而成的大型单体,而中间部分直接放入电池,既是电芯的壳体,也是车身的结构件。

从PPT中可以看到,特斯拉同样采用了CTP理念,电芯直接成包,没有中间结构模组(上边红色部分)。马斯克表示这种结构比传统汽车强度更高“新结构下的敞篷都比传统硬顶强”。

这项创意并不只是特斯拉的想法,之前的《电闻》便报道过宁德时代开发电池与车架融合的集成式底盘。而且,比亚迪的刀片电池似乎在这种结构中大有用武之地。
新的集成式底盘使电池包成本降低 7%,整体续航提升 14%,整体减重 10%,制造底盘所需零件减少 370 件。
3、无钴高镍正极
早在大半年前,比亚迪还在渲染自己刀片电池的时候便有消息称特斯拉同样要采用无钴电池,后来随着特斯拉与宁德时代针对磷酸铁锂电池的合作曝光之后,特斯拉的无钴电池就被认为是磷酸铁锂路线。可马斯克却在电池日告诉大家,你们错了。

特斯拉的无钴路线并非磷酸铁锂,而是将三元成分中的钴消除,用镍代替。高镍虽然有利于能量密度的提高和成本降低,但镍的高活性降低了电池的安全性。为此,特斯拉采用了新型涂层和添加剂来解决这个问题。
新正极使整体电池成本降低 15%,整体续航提升 4%。
但是宁德时代811电池的前车之鉴历历在目,特斯拉自身也表示仅在高续航需求的产品(Cyber/Semitruck)上使用高镍电池,其他车型仍会使用含钴电池与铁电池。
4、 硅负极
作为在元素周期表中与碳同族相邻的硅,很早就有人想要将其用于制造电池负极,硅能量密度极高,远高于石墨,但是硅在电池循环使用过程中会发生破坏性的膨胀,因此没有实际应用的案例。

因为电池日预热时放出的海报背景就是硅纳米线,因此有猜测认为特斯拉会使用Amprius公司的硅纳米线技术。结果没想到马斯克使用的却是生硅阳极工艺通过降低硅含量,并包覆弹性离子粘结物来阻止膨胀。
这套新的工艺下制造成本降低5%,续航提升20%。
但就目前而言,石墨作为负极还没有到达极限,锂电池能量密度的短板仍在正极材料。硅负极还是技术储备一般的存在。
5、无停顿生产线
最后一项是生产工艺流程的改进,特斯拉将大量分离的制造环节整合,减少物料转移的时间,比如取消电解液制成溶剂的环节,而是将固态的电极粉末直接压进电芯的卷膜,从而打造了不停顿的生产线,1条产线即可达成20GWh的产能,效率是之前的7倍。

到2022年,特斯拉要自产100GWh的电池,到2030年,这一数字要成为3个TWh
有了这些成本降低与续航提升,使得电动车的动力与储能系统的总价达到甚至低于燃油车的水平,使得特斯拉在三年后将有能力推出售价2.5万美元级别的入门级产品。也就是之前一直传闻的“Model 2”。别忘了,马斯克的目标从来都不是成为电动车世界的王,他想革了燃油车的命。
特斯拉并非定位高端,最早的Model S和Model X只是因为在当年只有如此高定位的车型才能够支撑得了电动车的高成本,马斯克的目标一直以来都是普及电动车,特斯拉的核心车型一直是有普及基础的3.5万美元的Model 3,在Model 3打败3、4、C之后,卡罗拉,高尔夫就得小心了。

最后还有一个重磅炸弹,也是离我们最近的——Model S Plaid开启预定,预计2021年末交付。13.99万美元,国内售117.49万元,一辆Taycan 4S的价格,就能够买到一台千匹马力,百公里加速2.1秒, 量产车中毋庸置疑的第一,0-400米小于9秒,最高车速320km/h,EPA续航837公里(NEDC续航可能破千)的无敌猛兽,Lucid Air难受了呀。
没错,电池日公布地这些技术、产品都是期货,只是,有一点值得注意,马斯克拿出来的期货哪一次没有兑现呢。
结尾再插播三条特斯拉的相关新闻:
1.特斯拉充电站完成318国道全覆盖。特斯拉沿着318国道陆续开设了多个充电站点,包含两座超级充电站、11座目的地充电站(慢充),平均每154公里就有一座。从而打通了成都至拉萨的充电线路,电车进藏不再是难题。

2.特斯拉推出了增强版辅助驾驶。限时至9月30日,现有车主可以用半价(3.2万元)获得目前大部分特斯拉已实现的自动驾驶功能如:自动辅助变道、自动辅助导航驾驶、智能召唤等。

3.美国东部时间周三上午,特斯拉还遭遇了一次网络中断事故,特斯拉车主无法使用APP连接汽车进行解锁上锁等操作,此事影响范围波及全球,也导致特斯拉股价再次大跌超过10%。收报380.36美元,相比8月31日的历史高点498.32美元已经跌去了一个大众。

说到大众,虽然大众首款MEB平台的纯电车型ID.3因为软件问题推迟大半年,直到最近才开始小批量交付,但这并没有影响大众推新车的脚步,ID.4就在日前于美国首发并公布售价开启预定。首发车型为中配的ID.4 Pro,售价39995美元(约合人民币27.2万元)并可享受7500美元联邦补贴。

如果说ID.3是电动化时代的高尔夫,那么ID.4就是电动化时代的途观。其三维尺寸分别是4585*1852*1636mm,轴距2766mm,略小于国产加长后的途观L,与探岳相当。内饰设计与大众现款车型有较大区别,一块5.3英寸的全液晶仪表盘和10(选配12)英寸的触控中控屏组成了极简的内饰。

首发的ID.4 Pro采用了一台204马力的单电机驱动后轮,0-100km./h加速时间8.5s,最高车速160km/h。82kWh(可用容量77kWh)的电池包可以提供402km的EPA续航,换算NEDC工况预计超过500km。支持125kW快充,5%-80%补能时间38分钟。将于2021年第一季度交付。

之后ID.4还将推出采用更小电池包和动力系统的入门车型以及搭载302马力双电机四驱动力系统的ID.4 AWD Pro。

ID.4的竞争对手无疑是Model Y,目前来看,ID.4在续航、动力、科技感等方面并不如Model Y,但大众品牌背书的产品制造工艺、质量、售后保障以及更加便宜的售价会成为其主要竞争力所在。

ID.4将由一汽-大众和上汽大众分别引进国产,根据工信部的公告显示,国产车型仅在造型上略有区分,整体尺寸没有大的变动,动力系统同样采用204马力单电机,NEDC工况续航555km。其将于10月22日国内首秀。
本文作者为踢车帮 Route64
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7. 特斯拉电池日即将推出新电池?


特斯拉电池日即将推出新电池?

8. 个个都是重磅炸弹,关于特斯拉电池日的3个推测

动力电池是电动汽车的心脏,成本、能量密度、钴供应等等一直都是业界寻求技术突破的重大课题。掌握三电核心技术的特斯拉,作为全球电动汽车的引领者,在电池领域的布局筹划由来已久,如今临近开花结果的时刻。
特斯拉每年都会举行一次主题日,揭示最新战略和技术,预示着公司未来的发展方向。5月的第三周,万众期待的电池日(Battery?Day)即将到来,这是决定特斯拉甚至电动汽车产业链未来的一天,马斯克究竟准备了几颗重磅炸弹?EV视界根据蛛丝马迹,推测有三。
A millionmiles!电池寿命大跃进
去年4月,在特斯拉自动驾驶日(Autonomy Day Event)上,马斯克(Elon Musk)在谈到未来特斯拉自动驾驶车队(Robot Taxi)的经济效益时强调,这样的车辆必须经久耐用。特斯拉Model 3可以像商用卡车一样行驶160万公里,电池使用寿命却在48万公里到80万公里之间。
马斯克当时声称,特斯拉2020年将推出一款新电池,寿命将能达到160万公里的目标。
为此,特斯拉与加拿大达尔豪斯大学(Dalhousie University)早在5年前就达成了为期5年的研究伙伴协议,旨在开发先进的锂离子电池技术。
在世界上最杰出的锂离子研究者之一、物理学家Jeff Dahn的带领下,Dalhousie研究小组最近发表的研究测试成果显示,他们已经设计出了一款可以使用长达160万公里的电池。 
这款新型电池仍然是锂电池,新电池主要依赖单晶镍金属氢化物(NMC)、人工石墨电池技术,以及电解质添加剂ODTO,来提高电池的性能和寿命,同时降低成本。其中,电池阴极还是以锂为主,由较大的NMC晶体组成奈米结构,在充放电时不容易因不断膨胀收缩而破裂,否则电池性能就容易下降。这比特斯拉目前的电池耐用两到三倍。 
Dalhousie研究小组在不同条件和周期下做了多种电池性能测试,包括20°C、40°C和55°C温度下的长时间充放电循环,20°C、40°C和55°C下的长时间储存,以及40°C的高精度电量分析。
在4000次充放电循环后,新电池的容量仍保有惊人的90%。在宽温范围下(wide temperature range)充放电循环次数还能提升到6000次以上。这意味着在一个良好的电池组中很容易超过160万公里。若用在电池电网储能技术,也可以使用超过20年。
这种长寿潜力对于全天候行驶的电动汽车来说显然是特别有用。目前Dalhousie研究小组已申请专利,若未来研发成功,除了能助普通电动汽车一臂之力外,对重型长途卡车、自动驾驶出租车也大有裨益。
新研究也再次证实,特斯拉未来将逐渐摆脱对松下等电池供应的依赖。
将成本降到100美元
今年2月,特斯拉内部名为Roadrunner的秘密项目流出,旨在以“制造机器的机器”,也就是自己生产制造设备的策略批量生产更便宜的电池,目标是将电池成本降到100美元/kWh。
从开创18650钴酸锂先河,到另辟蹊径NCA三元锂,再到“无钴,不代表一定是磷酸铁锂。” 业内分析,特斯拉的降本方案有可能是采用高镍正极+硅碳负极(掺锂)+干电极+超级电容的技术组合。
要想降成本,去钴是必然。镍的性质类似于钴,但价格只有钴的五分之一。在三元锂电池中,提升钴、镍比例,都能提高能量密度,但高镍正极会降低热稳定性,而干电极却能解决这个问题。硅碳负极能提高锂离子容量,保证负极不成为瓶颈,超级电容则能回收动能。
过去几年,特斯拉已经为这个新的技术组合做好了准备。2019年,首先收购了拥有电芯技术的超级电容器生产商Maxwell。
Maxwell的核心技术是超级电容器和干电极,能够让特斯拉做出成本更低、能量密度更高的电芯,减少每辆车使用的电池数量,但依然能获得更长的续航里程。
Maxwell的干电极工艺让电池正负极不需要使用溶剂,而是以粘合剂和导电剂代替,从而克服三元锂电池高镍电极热稳定性差等问题,能量密度能可达300Wh/kg,未来甚至还可能突破500Wh/kg。 
Model 3的2170电池能量密度是247 Wh/kg,Model S/X的18650电池能量密度是240 Wh/kg,若能实现量产300 Wh/kg,将有超过20%的提升,这意味着长续航版Model 3的NEDC续航里程可以达到800km,这可谓是化学技术面和生产工艺上的重大改进。 
此外,干电极技术还可以将锂电池的寿命延长约1倍以上。无需使用溶剂和相关的昂贵设备,也大大节省了制造成本。一般而言,干电极技术可以将电池成本降低10%到20%以上。 超级电容器还可以回收汽车加速、减速、启停浪费的能源,与锂电池搭配提升能效。 
自产电池之路 
特斯拉的销量目前主要受电池产能牵制。
在2019年股东大会上,特斯拉技术副总裁Drew Baglino说过,希望特斯拉能在电池领域成为“自己命运的主人”。 
2019年,特斯拉低调收购了加拿大锂电池设备制造商海霸(Hibar Systems),这是电池制造设备领域首屈一指的公司,以精密计量泵、注液系统及电池制造系统而闻名,特别是用于大规模电能存储的系统。 
收购海霸被视为特斯拉在为独立生产电池铺路。 
2020年2月,一则招聘信息暗示,特斯拉将在加州弗里蒙特工厂内搭建一条电芯试生产线,自主设计开发制造电池。5月6日,韩国时报报道,特斯拉已与韩国韩华集团签署电池化成设备的订单,购买的锂电设备会先应用于这条试生产线。 另外还从dae bo Magnetic采购了电磁过滤器。消息人士称,除了电池生产线的几个方面外,特斯拉几乎可以制造所有的工程装备,设备供应从一年前就已着手准备。 
“制造机器的机器”,电池的自给自足完全符合马斯克提过的第一性原理。据了解,特斯拉准备在美国德克萨斯州或东部某州新建的下一代超级工厂Terafactroy,电池产能可能超过1太瓦时(terawatt-hour of battery),也就是1000GWh,这将是现在内华达州Gigafactory的20倍。 
结语
160万公里的电池寿命、成本低至100美元/kWh、减少依赖自研自产电池……电池日,可能是特斯拉近年来最为重要的一次技术和战略发表,若马斯克真的放出几个突破性的大招儿,那么特斯拉的领先优势又将甩下别人好几条街。
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