在今日凌晨舉行的特斯拉電池日活動(dòng)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(shí),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(shí)速 320 公里,售價(jià)不到百萬,預(yù)計(jì) 2021 年底交付,就問你買不買?
北京時(shí)間 9 月 23 日凌晨 4 點(diǎn)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(huì)」。
這是特斯拉股東大會(huì)暨電池日活動(dòng)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(gè)電池日是「特斯拉歷史上最讓人興奮的日子之一」。
在這個(gè)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(jià) 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(dòng)上,特斯拉證實(shí),該公司正在弗利蒙特的一個(gè)工廠生產(chǎn)自己的電池。馬斯克表示,特斯拉還計(jì)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(dòng)力輸出提高到原來的 6 倍,每千瓦時(shí)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(jì)、硅負(fù)極、無鈷正極等。
無極耳設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)方面,無極耳設(shè)計(jì)是新電池的一大亮點(diǎn)。
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(jī)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(qǐng)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(jì)(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(gè)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(shí),電阻也會(huì)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?!?/p>
相比之下,采用無極耳設(shè)計(jì)的電池可以簡化制造過程,同時(shí)降低電阻。其核心設(shè)計(jì)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(chǔ)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(diǎn),就是易膨脹,會(huì)與隔膜反應(yīng)形成凝膠狀。為了克服這一缺點(diǎn),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(dòng)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(shí)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(shí)代等國際主流動(dòng)力電池企業(yè)都在將低鈷及無鈷化電池作為下一代動(dòng)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(jià)電池,電動(dòng)汽車的規(guī)模擴(kuò)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(yùn)輸成本;布局電池回收降低 12% 的成本。
此外,特斯拉還將推動(dòng)整車一體化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)電池與車身更好的結(jié)合,減重 10%,降低成本的同時(shí)提高續(xù)航里程。我們知道,目前的電動(dòng)車因?yàn)樾枰才烹姵?,所以重量較油車要大。這不僅影響了能耗效率,也對(duì)行駛性能有不小的影響,這種電池嵌入車身的設(shè)計(jì),不知是否能夠引領(lǐng)潮流?
特斯拉動(dòng)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(jì)的創(chuàng)新都成為現(xiàn)實(shí),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(jí)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(shí)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(shí)電池的一種補(bǔ)充。
該公司還表示,他們已經(jīng)獲得內(nèi)華達(dá)州一個(gè)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(jià) 2.5 萬美元的全自動(dòng)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(huì)實(shí)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(huì)之后,特斯拉股價(jià)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(shí)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(shí),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(huì)上放出的 Model S Plaid 測評(píng)視頻:
就具體參數(shù)而言,這款三電機(jī)全輪驅(qū)動(dòng)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(shí) 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(shí)際工況,如果 836 公里的 EPA 換算成國內(nèi)常用的 NEDC,估計(jì)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(shí)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(hào)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(jì)將于 2021 年晚些時(shí)候交付。售價(jià) 13.999 萬美元起。
在發(fā)布會(huì)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(jià)格的電動(dòng)汽車,我們也拭目以待!