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        為什么特斯拉不用固態電池?是嫌貴嗎?

        2022-12-28 09:53:58 搜狐科技
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        出品 | 搜狐汽車·E電園


        【資料圖】

        圖文 | 王巍

        編輯 | 王巍

        歸根結底,馬斯克是一個純粹的商人——商人的邏輯不允許他在固態電池這棵樹上吊死。

        固態電池有多強大?

        如果三元鋰電池是形意拳,固態電池就是機關槍,在殺傷力和效率上,天差地別。

        在國內車企紛紛押寶固態電池前沿技術、力爭掀起下一次性能革命的時候,一向求新求變的特斯拉卻沉默不語。

        固態電池是什么?對比現在的鋰電池有什么優勢?特斯拉為什么不用固態電池?是嫌貴嗎?

        今天的文章爭取為大家解答上述三個問題。

        電動車最常見的三元鋰電池就是上圖這幅模樣,圓柱形,沒有凸出的正極,比家用的5號電池粗、長一些,18mm寬,60mm長。

        與初中物理課本上最簡單原電池一樣,三元鋰電池的正極和負極之間,充滿了濕漉漉的電解液。

        固態電池,顧名思義,就是沒有液態電解液了,電解質是純固體,其余部分不變。

        固態電池的好處太多了。

        ① 大幅度提升續航里程,電池重量大減。

        固態電池最大的優勢在于質量能量密度的提升,結果就是電池包容量更大了,重量卻降低了。

        以蔚來即將推出的150度電 半固態鋰電池為例,搭載新款電池的ET7轎車可以輕松做到1000公里大關;電池的單體能量密度能夠達到360Wh/kg,整個電池包不過420kg出頭。

        我們不妨將目前國內所有100度電+ 純電動車的電池數據橫向對比一下。

        可以看到,埃安AION LX千里版 144.4度電的電池組最重,690千克,續航里程1008km。

        寶馬i7 105.7度電的電池組,重量與AION LX千里版相近,電量卻差了近40度電,所以續航里程大幅下降,只有650km。

        與寶馬i7在同一水平線的是極氪、長安、奔馳、長城和高合,電池組重量都超過600千克。

        蔚來ET7半固態電池150度電,重量只有417千克,比埃安S 60度電的電池包還輕27千克。

        電量最多,重量最輕,這就是固態電池決定性的優勢。

        要知道,蔚來即將發布的還僅僅是半固態電池,一個介于鋰電池和全固態電池之間的過度產品就能獲得如此夸張的性能提升,全固態電池的潛力不可限量。

        ② 安全性提高。

        液態電解液很容易泄露,一旦泄露、揮發很容易造成電池起火,泄露的電解液還容易將熱量傳遞給電池包的其他電芯,引起連鎖反應,對熱失控防護極不友好。

        而固態電解質是不易燃的,即使鋁殼破了,也不會泄露、揮發,安全性大幅提升。

        另外由于固態電池內部不含液體,可實現電芯內部的多層設計,減少了電阻組裝殼體等用料,有效減少電池其它配件的配重。

        所以,固態電池是鋰電池的終極形態,就是因為固態電池對比現在的鋰電池來說,優勢太大了。

        從商業角度講,特斯拉首先是一家商業公司,馬斯克是一個純粹的商人。

        在馬斯克看來,固態電池在近今年內還不足以形成 商業化優勢。

        商業化優勢,就是在可預期的時間節點上,采購價格、供應數量、供應質量達到大規模量產需要的量級。

        固態電池顯然給不了馬斯克確切的答案。

        首先是早期產品造價高。

        無論是目前主流的三元鋰或磷酸鐵鋰電池,還是半固態電池和全固態鋰金屬電池,在量產初期都會面臨成本過高的問題。

        制造成本一方面傳遞給終端消費者,一方面傳遞給上游廠商。

        其次是量產難,生產效率低。

        特斯拉,或者說馬斯克本人雖然熱衷于推動純電動車新技術的量產和上車,但大的工藝和技術路線創新都是以【效率】為準則的。

        比如一體壓鑄,特斯拉早在2015年12月就從蘋果挖來了鋁合金專家查爾斯·柯伊曼(Charles Kuehmann),隨后柯伊曼很快開發出用于一體式壓鑄技術的鋁合金配方,使得特斯拉的鋁合金壓鑄零件,穩定性更加優異,壓鑄后不需要熱處理,可直接進入下一工序。

        其次,是壓鑄方法。2019年7月,特斯拉發布新專利“汽車車架的多向車身一體成型鑄造機和相關鑄造方法”。

        特斯拉之所以押寶一體壓鑄,是因為其有利于生產效率的大幅度提升。

        生產效率提升,是可以直接轉換為經濟效益的。

        而目前的固態電池不僅生產環境要求極端嚴苛,生產過程極端繁瑣復雜,而最終的良品率很低。

        最后,電池行業是個重資產的行業,特斯拉作為整車制造商,一定不會重資投入。

        固態電池的制造工藝與現有的卷繞電池不同,生產需要建設全新生產線,消耗大量沉沒資本,這也是各大電池廠商不愿量產的原因。

        沉沒成本,要經過出貨、鋪量、提高市占率、盈虧平衡、盈利、進一步提高市占率、投入研發等良性循環才能Rolling起來的。

        Rolling得好,上下游都盤活,就是特斯拉追求的商業化優勢。

        所以,雖然固態電池是鋰電池的終極形態,但是商業化優勢的建立需要大量時間和成本,特斯拉不能等,也等不起。

        【·編輯總結·】

        固態電池離我們還有多遠?其實已經在身邊。

        2022年1月,50輛搭載東風汽車與贛鋒鋰業聯合開發的固態電池的東風風神 E70示范用車投放投放于江西、廣州、浙江、江蘇四個省份,背后的技術巨人是贛鋒鋰業。

        同屬東風汽車的嵐圖追光也宣布啟用一顆82kWh的半固態電池(目前市售版本疑似尚未搭載),蔚來汽車旗下的衛藍新能源今年11月22日宣布第一顆固態動力電芯成功下線。

        國內新能源銷量巨頭比亞迪也在秣馬厲兵,今年11月中旬更是曝出了固態電解質和固態鋰電池的相關專利文檔,能量密度約是刀片電池兩倍,預計能達到400Wh/kg。作為參考,比亞迪二代刀片電池的能量密度為180Wh/kg。

        樂觀預計,2023年下半年是半固態電池的上車元年,中高端電動車距離一箱電1000km的目標不遠了。

        責任編輯:bH_03361

        關鍵詞: 能量密度 生產效率

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