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特斯拉降价的背后,是降密度还是降成本?
2020-11-08 11:15:51 来源:汽车很科技 编辑:

忘了在哪看到一篇报道形容比亚迪开发的“刀片电池”看上去就像一堆排列整齐的“裁纸刀”……

众所周知,目前汽车领域所配备的动力电池多为锂离子电池,而根据电池正极材料的不同,又可以分为三元锂电池,磷酸铁锂电池,锰酸锂电池,钴酸锂电池等类型。而其中最主流的,要数特斯拉使用的三元锂电池(现有在售车型),和比亚迪使用的磷酸铁锂电池(简称铁锂电池)。

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新材料还是新结构?

不可否认的是实验室数据显示,三元锂电池的自燃温度是200℃,在高温下三元锂电池的正极材料就会开始分解产生氧气,氧气遇到电池内部易燃的电解液,很容易自燃自爆。

而磷酸铁锂电池的自燃温度则是500-800℃,在充放电时也不会释放氧气,因此在被刺穿时也只会冒烟,没有明火。

而在铁锂电池本身的稳定性上,比亚迪最新研发的刀片电池又做成了轻薄的长条形,散热面积更大,同时电池回路长,热量不容易在电路上集中,因此被刺穿后也能保持稳定的温度,安全性能大大提升。

据了解,在刀片电池内部,电池单体成为了结构件的一部分,既是供电部件,又是电池包的支架。

刀片电池的体积能量密度比传统铁锂电池提升了近50%,最终的蓄电量基本上与三元锂电池不相上下。而特斯拉此次发布会上所提及的4680 无极耳电池,也同样是从结构上将能量密度有了本质上的提升。

不过特斯拉“无极耳”电池也并非真的没有极耳,而是通过结构设计直接利用整个集流体尾部作为极耳,因此“无极耳”实质与国内圆柱全极耳电池的设计理念基本一致,所以特斯拉“无极耳”可以理解为一种特别样式的“全极耳”。

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降密度还是降成本?

其实国内圆柱全极耳锂离子电池最早在2003年开始萌芽,而国内全极耳圆柱电池或无极耳圆柱电池专利主要自2006年开始出现,其中主要以全极耳专利为主、少量无极耳专利。

所以特斯拉此次发布的“无极耳”电池其实并不是新鲜玩意,从专利分布来看,国轩高科、格力电器、安靠电源等圆柱全极耳/无极耳专利申报数量较为靠前,宁德时代近期也有相关专利申报。

所以不不管技术几何,成本是所有人跨不过的大山,刚才也提到宁德时代了,最近特斯拉降价的事就得说一下了。

早在今年1月份,知名金融机构就对特斯拉model 3的生产成本进行了估算,如果特斯拉完全实现100%的国产,那么特斯拉的售价还可以降低27%至34%,如果特斯拉将这些降低的成本全部以降价的方式让利给消费者,那么特斯拉model 3的最低价格可以降到19.7万。如此一来,特斯拉Model 3的竞争力会大大提升。包括比亚迪汉EV和小鹏P7等车型的价格优势将不复存在。

其实目前的国产特斯拉Model 3虽然在国内生产,但是电池供应商依旧是松下和LG。而新款的Model 3将采用宁德时代供应的磷酸铁锂电池,从而降低生产成本。对特斯拉选中的磷酸铁锂电池来说,目前正是行业剧变的关键时刻,特斯拉也明白在舆论面前,什么是最重要的。

随着补贴持续退坡,曾因补贴系数与能量密度挂钩的政策因素被逐渐淡化,磷酸铁锂电池性价比便开始凸显,凭借低成本优势越来越得到市场青睐。据川财数据显示,通过技术手段的提升,如今磷酸铁锂能量密度比2016年提升了40%。其中,宁德时代CTP方案和比亚迪“刀片电池”技术成果最有代表性。

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道路千万条,安全第一条

2013 年,美国田纳西州的一辆特斯拉 Model S 的底盘撞到了掉落路面的拖车挂钩,车底部的电池包被挂钩刺穿,电池短路起火;同年,西雅图的一辆 Model S 撞击到路中央的金属物体,电池包受损,汽车开始自燃。在现实中电池被贯穿、刺破发生高温燃烧的情况时有发生,通常还都是三元锂电池材料方面的问题所致。

给电池包精简结构,还能再次降低铁锂电池的成本,更可以降低自燃的安全隐患,要知道宁德时代为特斯拉供应的磷酸铁锂电池能量密度为125Wh/kg,搭载该电池的Model 3工信部续航里程为468km,还略高于目前在售的标准续航版车型,另外该电池还将会在即将国产的Model Y上使用。按照此前特斯拉的规划,有望在年内使Model 3的供应链达到100%国产化,此举也将会大幅降低两款国产车型的售价。

文章的最后再唠叨两句:铁锂电池为何如此吃香,比亚迪研发的刀片电池被刺穿后表面温度仍维持在 30-60℃ 的稳定水平,没有冒烟没有起火,刀片电池被刺穿刀片电池能通过针刺测试,和铁锂电池自身的稳定性质分不开。

铁锂电池普遍拥有超过 3000 次的循环寿命,而三元锂电池的循环次数只有一半;铁锂电池化学性质稳定,700-800℃ 时才会开始发生分解,而三元锂电池不到 300℃ 就会分解。

铁锂电池造价便宜,三元锂电池则要用到稀有金属钴,马斯克在之前反复强调要开发无钴电池说白了就是放弃三元锂电池,而传统的磷酸铁锂电池包含三层结构:电芯,模组和电池包,其中电芯和模组的支撑固定结构件会占据很大一部分空间,所以才玩起了文字游戏,简单一句话:阻碍特斯拉的不是电芯本身,而是支撑包裹结构的设计与材质。

马斯克这个老油条其实比谁都明白

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