特斯拉的野心:2022年自产电池100GWh 将向其他车企供货
百万英里电池、硅纳米线电池、无钴电池等前期一直被马斯克作为噱头进行宣传的技术都没有在特斯拉的“电池日”上出现。看完特斯拉的“电池日”大家忍不住想发出一句:就这?
不过,也不能说没有干货,特斯拉关于电池能量密度提升、降成本以及自建产能的规划都跃然在PPT上,并且划定了时间线。“电池日”的核心可以简单归纳为:用技术创新实现降本和性能提升。
马斯克也正是在“电池日”上详细阐述了特斯拉是如何从电池材料、电芯设计、电池工厂生产优化、以及车身结构设计等多个维度的创新共同实现电池成本的“大幅下降”。按照特斯拉的规划,电池能量密度提升和成本下降,预计将会在未来两到三年到来,电动汽车大规模替代燃油车的步伐将会加快。
值得注意的是,马斯克在“电池日”前一天还安抚其电池供应商,“特斯拉将增加而不是减少从松下电池、LG化学、宁德时代(可能也会有其他合作伙伴)等合作伙伴购买电池。”但随后在“电池日”就袒露“野心”:特斯拉计划在2022年,自己生产100GWh动力电池,2030年产能达到3TWh。
如果按照一辆车带电量70kWh假设,那么100GWh电池预计可满足约140万辆电动汽车电池需求。马斯克回答提问时表示,“特斯拉可能会超额生产电池,并向其他汽车厂商供应电池。” 我们都知道,电池技术的创新往往可以分为三个层面:电池材料体系的创新,电池形状、模组、PACK等结构的创新,电池生产工艺的创新。本届“电池日”上特斯拉也详细介绍了这几方面的最新技术及公司电池项目规划。下面我们就梳理一下特斯拉“电池日”上的一些干货。
一、电池设计:大圆柱无极耳46800电池亮相 电芯容量提升5倍
马斯克在“电池日”上透露,特斯拉将推出直径为46mm,高度为80mm的新型电芯,尺寸更大,并取消电池极耳。据马斯克介绍,46800电池单电芯容量将提升5倍(预计是与21700比较);同PACK下车辆续航里程将提升16%;首批量产地点在美国加州弗里蒙特工厂。
事实上,仅仅是这些外形设计上的改变,就可以使46800电池每千瓦时成本下降14%。
在工艺设计上,46800电池将采用无极耳设计。在原来的电池结构中,电流必须流经极耳才能到达电池单元外部的连接器。但是,当电流必须一直沿着正极或负极流到极耳并流出电池单元时,电阻也会随着距离的增加而相应提高。此外,由于极耳是额外的零件,因此增加了成本。采用无极耳电池,会简化制造过程,并将减少电阻,自然成本也随之有所减少。
二、电池材料:技术算得上“新”吗?
“电池日”发布会看下来,实际上特斯拉对于电池材料技术的介绍并无新意,一些技术此前都在业界已有广泛讨论,相反,硅纳米技术等业界关注的也并没有出现。 在正极材料技术规划上,
特斯拉表示,其正极材料的目标仍然是“无钴化”,具体而言,正极将消除钴的使用,依赖镍。分为3步走,第一步是在正极材料中使用铁(小编推测应该就是和catl合作的铁锂电池),有很好的循环寿命,应用于部分乘用车,包括一款新车,主打性价比;第二步是镍锰材料(真正无钴),比如2/3镍和1/3锰,主要应用于乘用车和储能;第三步发展到绝对意义上的高镍材料,应用于皮卡和卡车。
据悉,特斯拉将布局上游镍资源材料和回收环节,以期进一步降低正极材料成本。 在负极材料方面,特斯拉的目标是使用硅负极。“硅非常重要,且资源储量非常丰富,储能性能更好。大家不愿意用硅,是因为他的膨胀,会与隔膜反应,形成凝胶状。”据马斯克介绍,特斯拉采用新的材料抑制硅膨胀,用覆膜材料先给硅涂膜,原材料处理后可以提升20%的续航里程,且成本还可以下降5%。 对于隔膜、电解液这块,特斯拉在电池日上并没有透露什么干货。
三、电池工艺:无极耳、干电极亮相