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特斯拉一次把電池容量翻了5倍,新車2秒破百,續(xù)航超800公里,公司股價卻跌了

2020-09-23
來源:機器之心
關(guān)鍵詞: 特斯拉 核心電池

  在今日凌晨舉行的特斯拉電池日活動上,特斯拉在核心電池領(lǐng)域放出大招,發(fā)布了全新的 4680 電池,將續(xù)航里程提升了 16%,成本降低了 14%。

  同時,特斯拉還宣布推出新一代 Model S,功率超過 1100 馬力,零百加速不到兩秒,續(xù)航里程超 800 公里,最高時速 320 公里,售價不到百萬,預(yù)計 2021 年底交付,就問你買不買?

  北京時間 9 月 23 日凌晨 4 點半,數(shù)百輛汽車停在特斯拉的加州弗利蒙特工廠,等著看一場「露天發(fā)布會」。

  這是特斯拉股東大會暨電池日活動的現(xiàn)場。為了保持正常的社交距離,參與者均坐在車內(nèi)參加,用鳴笛代替鼓掌。

  馬斯克曾表示,這個電池日是「特斯拉歷史上最讓人興奮的日子之一」。

  在這個特別的日子里,特斯拉發(fā)布了無極耳、硅負(fù)極、無鈷技術(shù)加持的最新 4680 電池,還公布了售價 13.999 萬美元、續(xù)航里程超 800 公里的特斯拉 Model S Plaid。

  續(xù)航里程提高 16%,成本下降 14%,特斯拉新電池多管齊下「降本增效」

  在這次電池日活動上,特斯拉證實,該公司正在弗利蒙特的一個工廠生產(chǎn)自己的電池。馬斯克表示,特斯拉還計劃在德國格倫海德市(Grünheide)的工廠生產(chǎn)電池,該工廠目前正在建設(shè)中。

  從外觀上來看,新電池長 80 毫米,直徑 48mm,比特拉斯之前從松下等供應(yīng)商那里采購的電池都要大。

  在性能方面,新電池的能量密度是原來的 5 倍,續(xù)航里程提高 16%,動力輸出提高到原來的 6 倍,每千瓦時的成本下降 14%。

  新電池采用了多種新技術(shù)來降低成本,提高續(xù)航里程,包括無極耳設(shè)計、硅負(fù)極、無鈷正極等。

  無極耳設(shè)計

  在設(shè)計方面,無極耳設(shè)計是新電池的一大亮點。

  極耳是鋰離子聚合物電池的一種原材料,是從電芯中將正負(fù)極引出來的金屬導(dǎo)電體。我們生活中用到的手機電池、藍(lán)牙電池、筆記本電池等都需要用到極耳。

  在今年 5 月份披露的無極耳電池新專利申請中,特斯拉解釋了當(dāng)前有極耳電池的局限性:「當(dāng)前的電池使用果凍卷式設(shè)計(即將多層材料平面層壓成薄片之后再卷起來,然后塞進(jìn)一個圓柱形的微型容器里),將陰極、陽極和隔板卷在一起,通過陰極耳和陽極耳連接到電池容器的正極和負(fù)極端子。電流必須流經(jīng)這些極耳才能到達(dá)電池單元外部的連接器。但是,當(dāng)電流必須一直沿著陰極或陽極流到極耳并流出電池單元時,電阻也會隨著距離的增加而相應(yīng)提高。此外,由于極耳是額外的零件,因此增加了成本并帶來了制造難度。」

  相比之下,采用無極耳設(shè)計的電池可以簡化制造過程,同時降低電阻。其核心設(shè)計理念是通過正負(fù)極集流體與蓋板 / 殼體直接連接,成倍增大電流傳導(dǎo)面積、縮短電流傳導(dǎo)距離,大幅降低電池內(nèi)阻,減少發(fā)熱量,延長電池壽命。

  硅負(fù)極

  硅是自然界最豐富的元素之一,儲能性能也更好,理論比容量是石墨負(fù)極的十倍還多。因此,最近幾年,不少電池生產(chǎn)企業(yè)開始聚焦于硅負(fù)極技術(shù)的開發(fā)。

  但硅也有缺點,就是易膨脹,會與隔膜反應(yīng)形成凝膠狀。為了克服這一缺點,特斯拉采用新的材料抑制硅膨脹。由于硅的成本很低,這一環(huán)節(jié)可以將成本降低 5%。

  無鈷正極

  在現(xiàn)有的鋰離子動力電池中,正極材料的成本占比很大,其中鈷占有一定比重。鈷金屬很貴,全球 66% 鈷產(chǎn)量都出自政局不穩(wěn)定的剛果(金),而且鈷元素并不參與電化學(xué)反應(yīng)。所以,在高鎳的同時降低鈷含量,是提升電池能量密度和降低成本的好方法。目前,松下、LG、寧德時代等國際主流動力電池企業(yè)都在將低鈷及無鈷化電池作為下一代動力電池研發(fā)方向。

  在這次的電池日上,馬斯克表示,在 Cybertruck/Semi 車型中,特斯拉將使用 100% 鎳支撐,而其他車型將使用鎳與其他化學(xué)物質(zhì)的結(jié)合。

  卡內(nèi)基梅隆大學(xué)土木與環(huán)境工程系副教授 Costa Samaras 表示,「如果特斯拉能夠生產(chǎn)出少鈷或無鈷的低價電池,電動汽車的規(guī)模擴展能力將得到進(jìn)一步提升?!?/p>

  除了材料方面,特斯拉還將采取一系列措施降低電池成本,包括:在美國建立正極材料工廠,減低 80% 的運輸成本;布局電池回收降低 12% 的成本。

  此外,特斯拉還將推動整車一體化設(shè)計,實現(xiàn)電池與車身更好的結(jié)合,減重 10%,降低成本的同時提高續(xù)航里程。我們知道,目前的電動車因為需要安排電池,所以重量較油車要大。這不僅影響了能耗效率,也對行駛性能有不小的影響,這種電池嵌入車身的設(shè)計,不知是否能夠引領(lǐng)潮流?

  特斯拉動力系統(tǒng)和能源工程副總裁 Drew Baglino 表示,如果電池、工藝、設(shè)計的創(chuàng)新都成為現(xiàn)實,特斯拉汽車的續(xù)航里程最終可以提升 54%,成本將下降 56%,超級工廠的投資將下降 69%。

  特斯拉表示,他們的目標(biāo)是在一年內(nèi)生產(chǎn)出 10 千兆瓦(GWh)時的新電池。但馬斯克指出,無論特斯拉在弗利蒙特的工廠生產(chǎn)何種電池,它們都將是從供應(yīng)商處采購的 100 千兆瓦時電池的一種補充。

  該公司還表示,他們已經(jīng)獲得內(nèi)華達(dá)州一個鋰粘土礦的開采權(quán)。

  馬斯克稱,約三年后,特斯拉有信心制造售價 2.5 萬美元的全自動駕駛汽車。

  不過,馬斯克提醒說,電池日上宣布的這些改進(jìn)在 2021 年之前都不會實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。而且,萬眾矚目的百萬英里直到電池日結(jié)束也未見蹤影。

  由于此前期待過高,發(fā)布會之后,特斯拉股價下跌 7.6%,市值縮水 300 億美金,約合 2033 億人民幣。截至 22 日美股收盤,特斯拉跌幅 5.60%。

  續(xù)航里程超 800 公里,零百加速不到 2 秒,新款 Model S Plaid 接受預(yù)訂

  除了新型電池外,特斯拉還宣布推出 Model S Plaid,在旗艦車型 Model S 基礎(chǔ)上實現(xiàn)了新的最高性能。去年,當(dāng)特斯拉在世界各地的道路上開始測試早期原型車時,Model S Plaid 首次進(jìn)入大眾的視線。

  我們首先看下特斯拉在發(fā)布會上放出的 Model S Plaid 測評視頻:

  就具體參數(shù)而言,這款三電機全輪驅(qū)動新車的續(xù)航里程將超過 520 英里(約 836 公里),最高車速達(dá)到每小時 200 英里(約 321 公里),馬力達(dá)到 1100 以上,聽起來像是布加迪威龍的數(shù)據(jù)。值得一提的是,特斯拉用的 EPA 續(xù)航標(biāo)準(zhǔn),被認(rèn)為是「史上最嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)」,其測試結(jié)果更加接近實際工況,如果 836 公里的 EPA 換算成國內(nèi)常用的 NEDC,估計得上千公里了。

  此外,特斯拉表示,新款 Model S Plaid 在任何量產(chǎn)車型中表現(xiàn)出最快的零百加速和四分之一英里加速,其中零百加速時間少于 2 秒,四分之一英里加速少于 9 秒。

  目前,Model S Plaid 可以選擇五種車身顏色,分別是珍珠白、純黑、金屬銀、深藍(lán)和紅色。輪胎型號則有 19 寸 Tempest 輪胎和 21 寸 Sonic Carbon 雙渦輪輪胎可選。

  目前,特斯拉已經(jīng)開始接受 Model S Plaid 的預(yù)訂,新車預(yù)計將于 2021 年晚些時候交付。售價 13.999 萬美元起。

  在發(fā)布會結(jié)尾,馬斯克表示,特斯拉走向成功的道路非常清晰,但目前還有大量的工作需要去做。此外,特斯拉究竟能否生產(chǎn)出平民價格的電動汽車,我們也拭目以待!


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