[汽車之家 電動(dòng)車技術(shù)]  美國(guó)時(shí)間9月22日，特斯拉在股東大會(huì)后舉辦了一個(gè)叫電池日的活動(dòng)，在該活動(dòng)上發(fā)布了旗下最新的電池技術(shù)，今天我們來(lái)看看科技狂人馬斯克又為我們帶來(lái)了怎樣的電池黑科技。

● 體積更大、取消極耳的電芯

　　特斯拉在電池日活動(dòng)上首先就發(fā)布了型號(hào)為4680的無(wú)極耳電芯，這種電芯的高度為80mm，直徑為46mm，其名字“4680”就來(lái)源于此。這種新型電芯比特斯拉Model 3車型上搭載的2170電芯要粗不少，有點(diǎn)像是一個(gè)小罐頭。這種4680電池就是特斯拉自產(chǎn)電池的真身，下面我們來(lái)看看它的特點(diǎn)。

　　在電池日上，馬斯克提到集流體與電池外殼或頂蓋的連接非常困難，但最終沒有說(shuō)出他們采用的方法。但從特斯拉的一些相關(guān)專利中我們可以了解到，特斯拉應(yīng)該是通過(guò)在外殼端面內(nèi)側(cè)和端蓋與集流體接觸的一面設(shè)計(jì)獨(dú)特造型來(lái)實(shí)現(xiàn)連接的。4860電池的集流體和傳統(tǒng)鋰電電芯上的極耳都是由正/負(fù)電極片引出的導(dǎo)電介質(zhì)，所不同的是4860電池的集流體導(dǎo)電面積要比傳統(tǒng)極耳大得多，從而促成了性能的飛躍。利用4680電芯組成電池包能夠使車輛的續(xù)航里程提升16%。除此以外，由于部件減少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化以及生產(chǎn)流程的優(yōu)化，采用新電芯的電池包在制造成本上降低了14%。

　　特斯拉稱，一條這樣的新型生產(chǎn)線能夠提供20GWh（千兆瓦時(shí)）的產(chǎn)能，是傳統(tǒng)生產(chǎn)線產(chǎn)能的7倍。

　　這種4680電芯并非紙上談兵，而是已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)的產(chǎn)品，目前已經(jīng)處于產(chǎn)能爬升階段。但特斯拉預(yù)計(jì)會(huì)在2022年左右把這種電池應(yīng)用到量產(chǎn)車之上。

　　而作為自產(chǎn)電池的補(bǔ)充，特斯拉依舊會(huì)和松下、LG以及寧德時(shí)代合作，購(gòu)買這些企業(yè)生產(chǎn)的鋰電池產(chǎn)品，那也是百GWh左右的規(guī)模。

● 干電極技術(shù)

　　我在今年三月份發(fā)布的《欲引領(lǐng)未來(lái)？特斯拉自造電池技術(shù)前瞻》文章中已經(jīng)介紹過(guò)，特斯拉在早前收購(gòu)了Maxwell公司，該公司就掌握著干電極技術(shù)。

　　性能的提升是一方面，采用干電極技術(shù)后，工廠的占地面積減少至原來(lái)的1/10，同時(shí)由于無(wú)需像制作濕電極那樣對(duì)電極進(jìn)行烘干作業(yè)，能源消耗也降低為原來(lái)的1/10。目前，特斯拉的這種干電極技術(shù)已經(jīng)研發(fā)成功，但離大規(guī)模量產(chǎn)還需要一段時(shí)間。

● 硅負(fù)極材料

　　目前主流的鋰電池，大多采用石墨來(lái)做負(fù)極材料。相比石墨，硅能夠存儲(chǔ)多達(dá)9倍的鋰離子，這意味著采用硅來(lái)做負(fù)極材料能夠大大提升鋰電池的能量密度。

　　更有彈性的硅負(fù)極材料能夠允許其在充放電過(guò)程中膨脹和收縮并保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，解決了前面提到的容量衰減問(wèn)題。

　　其中氧化硅負(fù)極材料成本為6.6美元/kWh，硅石墨負(fù)極材料成本為10.2美元/kWh，硅納米線負(fù)極材料成本超過(guò)100美元/kWh。而特斯拉研發(fā)的新型硅負(fù)極材料的目標(biāo)成本為1.2美元/kWh，在價(jià)格上有很大優(yōu)勢(shì)。采用這種新型硅負(fù)極材料后，特斯拉的車型續(xù)航里程能夠提升20%，同時(shí)電池包成本會(huì)降低5%。

● 正極材料的選擇

　　目前市場(chǎng)上流行的NCM811鋰電池，正極材料中，鎳、鈷、錳三種金屬材料的比例為8:1:1。其中鈷作為稀有金屬，由于存量較少，所以價(jià)格相比其他兩種金屬要高。之所以電池生產(chǎn)企業(yè)還在正極中采用鈷，主要是其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠更好地存儲(chǔ)鋰離子，從而讓鋰電池更好、更穩(wěn)定地存儲(chǔ)電能。

　　為了達(dá)到這樣的目的，同時(shí)保證電池的各項(xiàng)性能，特斯拉將采用新型的涂料和摻雜劑。這一波操作后，新型電池的成本將降低15%。

　　如標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版車型和工業(yè)用儲(chǔ)能裝置將會(huì)采用磷酸鐵鋰電池。長(zhǎng)續(xù)航版車型或家用儲(chǔ)能裝置將會(huì)采用鎳鎂鋰電池，這種電池的正極材料將由2/3的鎳和1/3的鎂合金組成。對(duì)于Cybertruck電動(dòng)皮卡和Semi電動(dòng)卡車這種對(duì)電池重量非常敏感的車型（降低整車重量對(duì)于延長(zhǎng)續(xù)航有幫助），其電池正極將會(huì)采用高比例的鎳材料。

　　官方的數(shù)據(jù)稱，通過(guò)新型正極材料的使用以及廢舊電池回收這兩項(xiàng)措施能夠降低12%的電池包生產(chǎn)成本。

● 把電池包變成車身的一部分

　　純電動(dòng)車從早期的油改電到目前較為普遍的純電專屬平臺(tái)，已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)年的演化。純電專屬平臺(tái)衍生出來(lái)的車型，其整體結(jié)構(gòu)布局更合理，所以車輛綜合性能（車內(nèi)空間、操控性能等）上已有不錯(cuò)的表現(xiàn)。在電池日上，馬斯克公布了其最新的底盤結(jié)構(gòu)，這種底盤結(jié)構(gòu)把電池包變成了車身的一部分，這是一種非常新穎的電動(dòng)車車身和底盤結(jié)構(gòu)，下面我們一起來(lái)看看。

　　在新的車身設(shè)計(jì)中，電池組除了是儲(chǔ)能單元，還是車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)化單元的一部分。相比現(xiàn)在的傳統(tǒng)電動(dòng)車把電池掛在車身底部的設(shè)計(jì)，特斯拉的這種設(shè)計(jì)進(jìn)一步簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低整車重量，有利于進(jìn)一步提升車內(nèi)空間。

　　這樣的設(shè)計(jì)除了能提升電池包能量密度外，電池單體外殼還能兼任電池包的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件，可謂是一舉兩得。

　　上述的只是預(yù)測(cè)數(shù)字，特斯拉還需要1年半到3年時(shí)間來(lái)評(píng)估新技術(shù)的實(shí)際效果。如果實(shí)際效果理想的話，特斯拉的新型電動(dòng)車產(chǎn)品續(xù)航里程將有望超過(guò)1000公里，確實(shí)是讓人期待。

　　這款車在Laguna Seca賽道取得了1分30秒零3的成績(jī)，是目前量產(chǎn)車中最快的。這款車搭載了三電機(jī)全輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，0-100km/h加速成績(jī)小于2.1秒，最高車速為320km/h，400m加速時(shí)間小于9秒，動(dòng)力系統(tǒng)輸出超過(guò)1100馬力，續(xù)航里程大于840公里，性能車發(fā)燒友們看到這里是不是有點(diǎn)熱血沸騰呢？

● 全文總結(jié)：

　　降低成本的主線貫穿整個(gè)電池日活動(dòng)，或許作為股東大會(huì)后的活動(dòng)，特斯拉想通過(guò)對(duì)電池降本措施的講解來(lái)證明其未來(lái)的盈利能力吧！馬斯克在此次電池日公布的技術(shù)都是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)和幾年內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)的技術(shù)，并沒有像以往那種天馬行空的目標(biāo)，給人的感覺是干貨有余而驚喜不夠，但更務(wù)實(shí)的馬斯克是否會(huì)讓你對(duì)特斯拉有更多的信心和期待呢？所有技術(shù)量產(chǎn)以后，電動(dòng)車的續(xù)航將達(dá)到1000公里以上，特斯拉電動(dòng)車起售價(jià)將降低至25000美元。這都為電動(dòng)車產(chǎn)品力競(jìng)賽訂立了新的、富有挑戰(zhàn)性的目標(biāo)。（文/汽車之家 常慶林）