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马斯克的4680电池野心

电动汽车大多是装有轮子的电池组——这句话或许能够解释电池成本在电动汽车价格构成中的地位。

作为全球最大的电动汽车制造商,特斯拉自身研发和生产的4680大圆柱锂离子电池在新的一年有望进入量产的快车道。

一方面,特斯拉希望通过4680大圆柱电池的新技术,让电动汽车电池储存更多能量、续航时间更长、价格更便宜,并最终在包括电动卡车、电动跑车在内的特斯拉全系列电动汽车产品中使用。

另一方面,特斯拉还希望通过使用磷酸铁锂材料,从而将4680大圆柱电池应用于市场前景广阔、未来有望超过汽车生产的储能领域。

而这些,或许都还不是马斯克和特斯拉苦心打造4680电池的根本目的。在一些分析人士看来,4680电池的终极任务,是让特斯拉成为电池之王。特斯拉制定标准,其他的电池制造商选择站队。

要知道,在过去相当长一段时间,全球锂离子电池的主流形状都是方。

将在内华达州新建4680电池产能100GWh

近日,美国内华达州州长乔·隆巴多 (Joe Lombardo) 宣布,特斯拉公司计划在内华达州追加投资36亿美元,扩建其现有的超级工厂。此次扩建包括两部分设施——一部分设施用来制造Semi半挂式电动卡车,另一部分设施将用来生产4680大圆柱形锂电池,规划年产能是100GWh。

扩建项目将在特斯拉现有的内华达超级工厂基础上,增加400万平方英尺的占地面积。此外,特斯拉还计划增加 3000名新工作岗位。

特斯拉随后在推特上官方证实了这一说法。特斯拉表示,自2014年以来,特斯拉已在内华达州累计投资62亿美元,其中包括建造了一座540万平方英尺的超级工厂,用于生产汽车电机和电动汽车电池。

以内达华超级工厂为基石,特斯拉推动着世界向可持续能源转型。在推文中,特斯拉说。

值得注意的是,一旦内华达州超级工厂的4680电池产线投建,其将成为继得州超级工厂和加州特里蒙特试点工厂后,第三家拥有4680电池产能的特斯拉美国工厂。

目前,特斯拉得州超级工厂布局了四条4680电池生产线,一条已经投产,其余三条处于调试和安装阶段。在去年年底,加州特里蒙特试点工厂实现了一周生产86.8万个4680电池电芯的重大突破,这一周产量能够供应大约1000辆特斯拉Model Y电动汽车。

去年4月,得州超级工厂生产的Model Y车型中一部分已经实现4680电池装车并交付,该工厂另外的Model Y车型则继续装载日本松下的2170圆柱电池。

马斯克此前表示,特斯拉未来所有的电动车型,包括Model Y、 Semi半挂式卡车、Cyber电动卡车和Roadster 2电动跑车,都将使用4680大圆柱形电池。

在特斯拉此次公布内华达州超级工厂扩建的消息中,还有一个细节值得玩味。据autoevolution网站报道,特斯拉最初表示,内华达州新建的100GWh的4680电池产能将支持生产200万辆电动汽车,但后来将这一数值更正为150万辆。新的数值意味着平均每辆车的电池容量将为67KWh。

特斯拉此前曾表示,目前内华达州工厂的电池年产能为35GWh,能够支持每年生产50万辆电动汽车。这意味着目前平均每辆电动汽车的电池容量为70 KWh。

相对于普通电动乘用车,特斯拉semi半挂电动卡车和cyber电动卡车需要的电池容量都更大,为何平均每辆车的电池容量还会减少?

autoevolution网站推测,这似乎证实了特斯拉将推出更小的大众乘用车。每辆车的电池容量约为45 KWh,甚至更低。autoevolution网站认为,随着电池包效率的提高和紧凑型汽车重量的降低,容量较小的电池仍然可以提供足够的续航里程。

此外,内华达州新电池生产设施的位置也颇有战略性,它位于电池回收公司红木材料(Redwood Materials)的电池回收设施附近。去年7月,红木材料表示计划斥资35亿美元在内华达州西北部建立一家电池材料工厂,生产锂离子电池正负极。

不仅如此,电池所需要的关键的原材料锂矿也离新厂址不远。据了解,内华达州拥有美国唯一一个在产的锂矿。而就在此前的1月16日,美国能源部表示,将为内华达州的Rhyolite Ridge锂矿项目建设提供高达7亿美元的贷款。

所有这一切,都将有利于特斯拉4680电池供应链的进一步完善。

4680电池转向磷酸铁锂材料以适用储能,电池总产能冲击1000GWh

2020年,特斯拉在其电池日隆重推出了4680大圆柱形锂离子电池,与2170圆柱电池相比,电池尺寸更大,采用无极耳技术,单体容量更高,并能有效降低电池的生产成本。

如果说三年前的4680电池是为了更便宜、续航里程更长的电动汽车而诞生,那么如今它还将肩负起另外的使命——在特斯拉的Megapacks和Powerwall等储能产品中使用。

近日,马斯克在回答一位投资者提问时表示:我们的长期目标,是在特斯拉内部生产超过1000GWh的电池。

需要明确的是,我们将继续使用其他电池供应商(目前特斯拉的电池供应商包括宁德时代、LG新能源、日本松下),只是,锂离子电池的需求是近乎无限的,而且将持续相当长一段时间。我们要更快地扩大规模。马斯克还透露,我们已经有了一个惊人的计划,可以使4680电池具有低成本和高能量密度。

据autoevolution推测,马斯克的最后一句话,可能表明了4680电池将实现正极材料化学成分更加多样化。

按照正极化学材料的不同,当前锂离子电池有磷酸铁锂和镍钴锰三元锂两条主流技术路线。磷酸铁锂电池的安全性更高,能量密度偏低,成本低,最适合储能;三元电池的能量密度更高,但稳定性和耐用性也较差,通常用来满足电动汽车的长续航要求。目前,特斯拉生产的4680电池使用的是高镍三元正极材料。

从2021年开始,特斯拉的储能产品Megapacks所使用的电池转用了磷酸铁锂材料。因此,过渡到4680大圆柱形电池,考虑到材料的性能和更有利的成本,将极有可能采用磷酸铁锂材料。

在马斯克看来,全球可再生能源存储的需求正在飙升。他曾预计特斯拉Megapack储能业务未来的增长将超过汽车生产业务。而在各种电池形状中,圆柱形磷酸铁锂电池的制造成本最低,寿命最长。

不过,对于马斯克和特斯拉而言,2023年还不是4680电池的高光之年。

4680电池的产量尽管有了里程碑式的提高,大规模稳定生产还需要克服相当多技术难题。

以4680电池的无极耳技术为例,在以往,极耳是动力电池的最基本构造之一,是电芯内正负极集流体与首尾盖板连接的必要部件。而无极耳设计彻底省略了极耳这个部件,通过正负极集流体与盖板/壳体的直连,成倍增大了电流在传导时的面积,同时也在一定程度上缩短了电流传导的距离。

这种设计,通过优化电池结构件,不但简化了电池的生产工艺,降低了生产成本,同时也在一定程度上降低了电池内阻,电池发热显著降低,提高充放电峰值功率。但正如同所有最新技术一样,4680电池省略了极耳构造,却多了集流体黏附工艺,构成了生产的新挑战。

不仅如此,据autoevolution网站最新透露,4680电池最初承诺使用的、能够大幅度提高生产效率的电池电极干法涂布技术,至今也还没有成功实现。

对4680电池团队而言,2023年的目标可能是为cyber电动卡车推出一款具有成本效益的电池。马斯克说,重点是提高零部件的质量,并尽可能地提高电池产量。如果实现了这些关键目标,我们将为2024年的‘4680’年做好准备。

网友看法

1、网友泸州小本:媒体不是一直都说特斯拉没技术没专利吗?

2、网友无限风光居士:像充电宝一样的圆电池可能是未来的方向,充电桩业危险了。[抠鼻]

3、网友JSones:这个特斯拉的4680比比亚迪的刀片和宁德时代的麒麟如何??

4、网友清风惠语:若不是特斯拉开放了电动车的技术专利,国产电动车还得几年摸索!

5、网友我叫小明21592158:特斯拉电池不都是其他厂商供应的吗,没见自己生产过

6、网友一心一意西:国内主要研究电池保修条款,想尽一切办法,电池出问题了,才能不保修

7、网友怀旧99662:我们开始大规模量产5890了,特斯拉的小了一号

8、网友135790A:特斯拉先把刹车搞好,再谈其他的

9、网友zyw0866:国内的能人在搞钠离子电池呢, 烧钱找打!拭目以待

10、网友飞碟飞过碟:想笑,电池之王?太想笑[捂脸]

11、网友乐天派光束e3:4680比2170就是大了一圈而已,容量变大了而已,材料使用方面还是三元锂和磷酸铁锂,没有什么创新改变,电池的特性也没有改变!要说最大的改变就是焊点少了,成本降低了些。 哪天马斯克高兴了,再加大一些,弄个9360出来,特斯拉的股民一高兴,股票又坐火箭一样往上涨。马斯克保险柜里面还有很多型号的电池,等着适当的时候发布![憨笑][憨笑][憨笑]

12、网友高雄勇:电池方面我一直认为国内企业不会差,只是有时间差。我们真正的差距是电控和整机。这个差距有点难追!

13、网友为国为家为民:4680电池是松下的,不是特斯拉的

14、网友Vic1688:4680电池是松下生产的,特斯拉只是采用

15、网友李伟47293590:不是说固态电池以成熟了可以投产了吗怎么还在电池的形态上研究?

16、网友崴脚的带刀后卫:特斯拉忙创新,国内除了比亚迪都在忙装潢

17、网友罗汉TUBE:先把2025年送人上火星的牛逼实现了再说

18、网友nice38:不是比亚迪电池很厉害吗?

19、网友金牛大神:怎么没见南孚电池创新呢?

20、网友山海统一:4680外形并没有提高电池能量密度,也没有降低实现同样电量的成本,也没有带来更安全的效果。

  马斯克是非洲人吗

  是的。

  埃隆.马斯克,神一样的男人,1971出生在非洲国家南非,父母是学历能力都不错的专家工程师,勤快且家境殷实,后来因家暴离婚,马斯克和弟弟妹妹一起随母亲移民加拿大,在美国宾夕法尼亚大学获得经济学和物理学本科学历,当今的福布斯世界富豪排行榜首富,身价一度超过3000亿美元。

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