[汽車之家 電動車技術]  美國時間9月22日，特斯拉在股東大會后舉辦了一個叫電池日的活動，在該活動上發(fā)布了旗下最新的電池技術，今天我們來看看科技狂人馬斯克又為我們帶來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上首先就發(fā)布了型號為4680的無極耳電芯，這種電芯的高度為80mm，直徑為46mm，其名字“4680”就來源于此。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，有點像是一個小罐頭。這種4680電池就是特斯拉自產電池的真身，下面我們來看看它的特點。

　　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，但最終沒有說出他們采用的方法。但從特斯拉的一些相關專利中我們可以了解到，特斯拉應該是通過在外殼端面內側和端蓋與集流體接觸的一面設計獨特造型來實現(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/負電極片引出的導電介質，所不同的是4860電池的集流體導電面積要比傳統(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、結構簡化以及生產流程的優(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線能夠提供20GWh（千兆瓦時）的產能，是傳統(tǒng)生產線產能的7倍。

　　這種4680電芯并非紙上談兵，而是已經能夠實現(xiàn)量產的產品，目前已經處于產能爬升階段。但特斯拉預計會在2022年左右把這種電池應用到量產車之上。

　　而作為自產電池的補充，特斯拉依舊會和松下、LG以及寧德時代合作，購買這些企業(yè)生產的鋰電池產品，那也是百GWh左右的規(guī)模。

● 干電極技術

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

　　性能的提升是一方面，采用干電極技術后，工廠的占地面積減少至原來的1/10，同時由于無需像制作濕電極那樣對電極進行烘干作業(yè)，能源消耗也降低為原來的1/10。目前，特斯拉的這種干電極技術已經研發(fā)成功，但離大規(guī)模量產還需要一段時間。

● 硅負極材料

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

　　更有彈性的硅負極材料能夠允許其在充放電過程中膨脹和收縮并保持結構的穩(wěn)定性，解決了前面提到的容量衰減問題。

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

● 正極材料的選擇

　　目前市場上流行的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，所以價格相比其他兩種金屬要高。之所以電池生產企業(yè)還在正極中采用鈷，主要是其結構穩(wěn)定，能夠更好地存儲鋰離子，從而讓鋰電池更好、更穩(wěn)定地存儲電能。

　　為了達到這樣的目的，同時保證電池的各項性能，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%。

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

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

● 把電池包變成車身的一部分

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

　　在新的車身設計中，電池組除了是儲能單元，還是車身結構強化單元的一部分。相比現(xiàn)在的傳統(tǒng)電動車把電池掛在車身底部的設計，特斯拉的這種設計進一步簡化了結構，降低整車重量，有利于進一步提升車內空間。

　　這樣的設計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構加強件，可謂是一舉兩得。

　　上述的只是預測數(shù)字，特斯拉還需要1年半到3年時間來評估新技術的實際效果。如果實際效果理想的話，特斯拉的新型電動車產品續(xù)航里程將有望超過1000公里，確實是讓人期待。

　　這款車在Laguna Seca賽道取得了1分30秒零3的成績，是目前量產車中最快的。這款車搭載了三電機全輪驅動系統(tǒng)，0-100km/h加速成績小于2.1秒，最高車速為320km/h，400m加速時間小于9秒，動力系統(tǒng)輸出超過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熱血沸騰呢？

● 全文總結：

　　降低成本的主線貫穿整個電池日活動，或許作為股東大會后的活動，特斯拉想通過對電池降本措施的講解來證明其未來的盈利能力吧！馬斯克在此次電池日公布的技術都是已經實現(xiàn)和幾年內能夠實現(xiàn)的技術，并沒有像以往那種天馬行空的目標，給人的感覺是干貨有余而驚喜不夠，但更務實的馬斯克是否會讓你對特斯拉有更多的信心和期待呢？所有技術量產以后，電動車的續(xù)航將達到1000公里以上，特斯拉電動車起售價將降低至25000美元。這都為電動車產品力競賽訂立了新的、富有挑戰(zhàn)性的目標。（文/汽車之家 常慶林）