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特斯拉電池日 一場真誠又硬核的發(fā)布會
2020-09-25 14:35:49來源: 第一電動網(wǎng)

用一句流行語來形容科技界的發(fā)展——

“大人,時代變了。”

曾經的蘋果發(fā)布會,不管是果粉還是普羅大眾,都會被鋪天蓋地的信息所裹挾,一起加入到這場大狂歡中。

眾多二次創(chuàng)作者所創(chuàng)作的蘋果發(fā)布會圖文及視頻則會將狂歡的熱度延續(xù)且擴散,大家在驚嘆蘋果帶來創(chuàng)新的同時,又在期待蘋果還能給消費者帶來多少驚喜。

但隨著喬布斯的離去以及大眾對科技發(fā)展閾值的提升,近幾年的蘋果發(fā)布會正在喪失最大路人盤的關注,連續(xù)創(chuàng)作了四年“X分鐘看完蘋果發(fā)布會”的微博大V谷阿莫也在今年斷更。

而今年,另一場與蘋果秋季發(fā)布會相隔一周的“Big Day”卻吸引了全球的目光。

是的,特斯拉的“電池日”終于來了。

這場跳票了小半年發(fā)布會,終于在北京時間9月23日凌晨4:45拉開序幕(是的,又跳票了10幾分鐘)。

雖然不甘心但不得不承認,如今沒有一家汽車企業(yè)的發(fā)布會能如特斯拉一般吸引到如此多的關注,那么,我們熟悉的“硅谷鋼鐵俠”究竟在這個Big Day給全球帶來怎樣的“Big Bang”呢?

兩個目標

一開場,特斯拉便給出了一個大目標。

在馬斯克看來,價格便宜、可儲能的汽車才能實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展,而這需要“太瓦時(TWh)”規(guī)模級別的電池生產,這也是特斯拉的最終目標。

“但這并不意味著要建造數(shù)百個千兆電池工廠,因為從體積的角度來看,特斯拉可以在Gigafactorie還小的空間獲得更多的產量。”馬斯克解釋道。

特斯拉的第二個目標就是提供成本更低的電池,這也是這次發(fā)布會的關鍵。

“每千瓦時電池的成本曲線下降得不夠快,我們現(xiàn)在處于停滯不前的狀況。”馬斯克說道,“特斯拉已經證明我們能生產世界上最好的電動車,現(xiàn)在是時候在電池上做同樣的事情了。”

4680無極耳電池登場

特斯拉提出將從電芯設計、電芯生產、正負極材料以及電芯汽車集成化五個方面來改善。

在整場發(fā)布會的過程中,被提及最多的詞就是成本,這也是電動車能否被市場接受的關鍵因素。為了達到降本的核心目的,

這款名為4680(直徑:46mm,高度:80mm)、采用無極耳設計的電池,與目前松下提供的2170電池相比,能量提升了5倍,功率提升了6倍,續(xù)航里程提升了16%。

對于此前猜測最多新電池類型,最終公布的答案并沒有帶來太大的驚喜——便是在一周前透露的大圓柱電池,

據(jù)介紹,之所以選擇46毫米的尺寸,是因為在這一數(shù)值上,電芯表現(xiàn)出了最高效的充電效率。

“增加功率和密度而改變尺寸會帶來熱管理問題,這也是我們團隊要克服的挑戰(zhàn)”,特斯拉動力系統(tǒng)和能源工程部門負責人Andrew Baglino表示,“我們想出了無極耳結構來解決熱問題,新設計意味著更簡單的制造、更少的零件和更短的電子線路長度,從而保證我們能達到最低的成本與最簡單的制造過程,”

馬斯克透露,特斯拉已經在加藤路工廠(Kato Road)工廠開始生產新電池并即將開始10GWh的試點生產,而該工廠達到10GWh的生產能力大約需要一年時間,而。

不過,如馬斯克本周一在推特上透露的消息一樣,新電池設計和制造過程尚未完全完成,全面投產還需要三年時間。

除了新的電池設計,馬斯克還介紹了一系列的制造工藝改進,例如消除溶劑添加步驟、干電極涂層等等,當然這需要制造新的生產機器并花費相當多的時間精力。

馬斯克表示,這些改革,加上新的制造機器的進步,將使一條生產線的產量提高7倍。

其自產電池的

目前,特斯拉將繼續(xù)與現(xiàn)有電池供應商合作,。

正負極材料及結構創(chuàng)新

在負極材料上,并沒有出現(xiàn)此前外媒推測的硅納米線,但依然出現(xiàn)了硅的身影。

制造成本低至1美元/千瓦時,同時,續(xù)航里程將提高20%。

為了解決硅在充放電過程中體積膨脹的問題,特斯拉將采用新的生硅材料來制作電池,

正極材料方面,特斯拉提出,

因此為了進一步降低電池成本,在工藝流程上,特斯拉也進行了一系列改革。

(正極材料生產成本明細)

從傳統(tǒng)正極材料生產和特斯拉正極材料生產步驟對比可以看到,特斯拉對整個生產過程進行了精簡,減少了源頭金屬硫酸鹽的生產,同時,最終的產品并不包括廢水與不需要的副產品,做到了水資源的0浪費。

(傳統(tǒng)正極材料生產步驟與特斯拉正極材料生產步驟對比)

正極材料生產的整體投資成本將減少66%,生產過程成本將減少76%。

在這一套生產步驟的改進下,

Baglino透露,特斯拉正在北美建立正極生產工廠,并將在那里建立鋰轉換工廠,這將為他們減少80%的材料流通里程,同時,特斯拉已獲得美國內華達州一個鋰礦的開采權。

“整個正極材料生產流程的改善,將為電池最終的生產成本帶來12%的下降。” Baglino說道。

電芯與汽車設計一體化

最后一個改善層面來自于電池與汽車設計的一體化。

特斯拉重新設計了電池包集成到汽車中的方式,電池不再只是汽車的能量來源,還成為了汽車的結構件。

“這項創(chuàng)新的靈感來自飛機機翼上的油箱。”馬斯克解釋道,“所有的現(xiàn)代飛機,油箱就是機翼的形狀,這絕對是可行的方法。對于飛機,油箱不再是貨物,它也是飛機結構的基礎——這是一個重大突破。我們也在汽車上做同樣的事情。”

(上:早期飛機機翼,藍色部分為油箱容量,紅色外框為多余的結構件;下:現(xiàn)代飛機,油箱就是機翼)

馬斯克指出,通過將電池轉化為汽車的一個結構部件,能做到相比把電池中現(xiàn)有的結構支撐去掉還能減輕更多重量,原因在于電池本身就承擔了很大一部分支撐的工作。

“這看起來可能違反常規(guī),但實際上讓整個車輛更安全。”馬斯克說道。

(新結構電池將實現(xiàn)輕量化與高續(xù)航)

特斯拉將通過制造一種填充物來實現(xiàn)這一點,這種填充物也是一種結構粘合劑,也可以作為一種阻燃劑。

“它(結構粘合劑)將有效地把電芯黏合到上下蓋板上,實現(xiàn)剪切力在上下層之間的移動。”馬斯克解釋道,“實際上,這個三明治結構會給你帶來難以置信的強度,同時,這比在飛機上的效果更好,因為飛機的燃料是液態(tài)的。”

最終的結果就是特斯拉車型的結構將比任何普通汽車都堅固,更有利于整體安全,這也意味著電池將更高效。

“我們還可以把電芯移到更靠近汽車中心的位置,因為我們沒有其他支持結構件。”馬斯克說道。這就減少了電芯在碰撞中可能受到的側面沖擊,也意味著電池不太容易因碰撞發(fā)生起火。

相對于目前的特斯拉的電池設計,新結構設計減少了370個零件,整體結構減重10%,大大降低了成本和潛在的故障發(fā)生情況。

當然,這樣的電池設計需要搭配整車車身的一體化設計,這也是目前特斯拉的功課之一。

將帶來電池生產成本56%的下降(美元/KWh)、投資成本69%的下降(每GWh產能投資)以及續(xù)航里程54%的提升。

最終,關于電池生產的五個方面改善提升后,

在發(fā)布會的尾聲,馬斯克還談到,“目前最困擾我的一件事是我們還沒有一臺真正買得起的電動車,這是我們將來會制造的東西。”

可以說,特斯拉已經進入了其三步走戰(zhàn)略的第三步:打造價格低、普惠性的電動汽車。

特斯拉將在三年內生產一款價格為2.5萬美元(約17萬人民幣)的全自動駕駛電動汽車。

隨后,馬斯克補充說道,同時,特斯拉未來長期生產目標是每年2000萬輛。這不禁讓人為我們的新能源車企捏把汗,這款產品的推出,特斯拉不僅是在成本上實現(xiàn)了突破,更是在用戶價值上實現(xiàn)了質與量的飛躍,我們的國產自主新能源汽車,是否已經做好準備迎接這個更大浪潮的來臨呢?

對于全球新能源行業(yè)來說,今年最值得關注的“Big Day”終于落下了帷幕,可以說這是一場硬核且真誠的發(fā)布會。在新電池的發(fā)布方面,由于在電池日的一周期前就已經有所曝光,對于無極耳大圓柱電池的發(fā)布大家并沒有太多驚喜。但在具體的技術細節(jié)的披露上,特斯拉依然給我們帶來了理工男般硬核且直接的闡述。

而這一切圍繞的核心就是四個字——降本增效。

這也是我認為這是一場真誠的發(fā)布會的原因。

目前,新能源汽車面臨的核心問題便是何時能與燃油車實現(xiàn)全生命周期的對價,而這個關鍵便在于電池成本的下降,同時,如何在這個過程中實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展,也是企業(yè)不得不考慮的難題。

關鍵詞: 特斯拉電池日 發(fā)布會

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