摘要:北京期间清晨,特斯拉在,电池日,颁布了一系列新的电池技术,被埃隆马斯克,elonmusk,称为,特斯拉历史上激动人心的一天,,这将大大降低电池老本,也象征着特斯拉将提价,马斯克示意,特斯拉有信念在未来三年消费一辆售价仅为25000美元,约合17万人民
北京期间清晨,特斯拉在“电池日”颁布了一系列新的电池技术,被埃隆马斯克(elonmusk)称为“特斯拉历史上激动人心的一天”,这将大大降低电池老本,也象征着特斯拉将提价。
马斯克示意,特斯拉有信念在未来三年消费一辆售价仅为 25000 美元(约合 17 万人民币)的电动车,这会是史上比拟廉价的一辆特斯拉汽车。
这也是特斯拉第一次性召开电池技术专题会议,这关于特斯拉来说,甚至比颁布一款新车都关键。用国外媒体teslarati的话说,这或者会扭转整个电动车行业的未来。
电池老本降低了56%,史上比拟廉价的特斯拉就要来了
马斯克在揭幕式上为特斯拉在中国上海的工厂命名,说工厂从废土到动工用了15个月,十分了不起。
马斯克自始自终的重复泄露金句。他这样定义特斯拉:
特斯拉不只仅是软件公司,还是配件公司。咱们可以把咱们的车构想成一台轮子上的笔记本电脑。
马斯克还示意,目前电池消费面临两大疑问,一是电池规模有限,多少钱依然过高。为了打破这个瓶颈,特斯拉须要在降低老本的同时提高能量密度。
在的颁布会上,特斯拉也带来了详细的处置方案。
特斯拉正式颁布了一款无电极电池,驳回激光技术去除了传统电池的凹陷tab结构,导电涂层间接与电池端盖接触,减小了电流移动距离和内阻。
该电池高80mm,直径46mm,能量密度可提高5倍,比拟高可达200 wh/kg,电池寿命提供的功率可提高6倍,提高16%。
此外,无极电极中的导电涂层与电池端盖之间的有效接触面积到达,提高了散热才干,处置了电池过大容易发热的疑问。
马斯克强调,这款电池不只是概念产品,有望量产。
特斯拉还从新设计了电池中的硅,将老本降至1美元/千瓦时,续航里程参与了20%。还将推出无钴电池,其中镍作为低廉的钴作为电池原料。
从新设计电池元件中的硅,一千瓦小时只要要一美元,涂层可以参与20%的续航里程。引见了无钴电池,用镍替代低廉的钴元素作为电池原料。
未来特斯拉将在中上流车型中经常使用这种含镍电池,而中低端车型将经常使用老本和能量密度更低的磷酸铁锂电池。
除了电池设计,马斯克称之为“机器制作机器的机器”的消费工厂也很关键。马斯克说,新的制作工艺可以大大提高工厂的效率,单条消费线的消费才干可以到达目前同类产品的7倍。
这样一条消费线上就可以到达20gwh的电池产量,而全厂就可以到达twh级别的产能。指标是2022年到达100gwh,2030年到达3twh,全体老本降低18%。
电池技术的扭转也造成特斯拉调整了整车的结构,将电池间接集成究竟盘车架上,这象征着电动车可以装置更多的电池,电池寿命也会相应提高,甚至超越1000公里。
而且车尾会驳回全体铸造工艺,可以大小节俭消费工序和消费期间,每辆车老本和79个整机降低40%。
比拟激动人心的是,马斯克还「剧透」了一辆行将面世的新车,售价仅为 25000 美元(约合 17 万人民币),这也会是史上比拟廉价的一辆特斯拉汽车比前段期间平多多补贴的特斯拉廉价几万。
这关键得益上述电池技术让电池老本降低了 56%,这无疑是电动车行业史上一个关键的里程碑.
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至于特斯拉电动车什么时刻能买到,马斯克早前在推特上示意,电池日颁布的产品要到2022年才干量产,估量还须要一段期间。
比拟后,特斯拉还颁布了新款s车型,每100公里减速不到2秒,比拟高时速320公里,续航832公里。如今可以预定,但是要到2021年才干发货。
特斯拉的电池反派
早在2018年,马斯克在特斯拉智能驾驶仪投资者日的演讲中就提到了特斯拉的指标,即消费总车辆老本不到3.8万美元、电池行驶里程160万公里、超低能耗3.5英里/千瓦时的汽车。
要成功这个指标,前提是电池技术的翻新。为此,特斯拉延聘了锂电池专家、加拿大皇家迷信院院士杰夫达恩(jeffdahn)负责特斯拉首席迷信家,并提供了“五年的可观科研经费”,旨在开发寿命更长、能量密度更高、老本更低的锂离子电池。
杰夫达恩。
去年,杰夫达恩(jeffdahn)团队在电化学学会杂志宣布了一篇论文,称他们开发了新一代锂电池,可为一辆电动汽车提供100多万英里(约160万公里)的电力。目前特斯拉model3的续航只要80万公里。
据论文引见,这种新型电池1000次放电后的寿命为95%,0次循环后仅消耗10%,而普通锂电池可提供1000-2000次放电循环。
这种电池的经常使用寿命可以到达普通电池的2-3倍,这是由于驳回了新一代单晶ncm阴极和新的电解液。这种单晶纳米结构在充电环节中更稳固,不容易开裂,造成电池性能和经常使用寿命衰减。
160万公里是什么概念?依据媒介上的一篇文章,以美国私家车的平均经常使用寿命敌对均总里程来看,这足以让一辆车在路线上传驶76年。
即使依照中国60万英里私家车的报废规范,160万公里寿命的电池象征着你开车报废的时刻,电池还能用几十年。人们不由会想,这样适度的体现真的有必要吗?
当然有必要。
首先,“160万km电池”可以提高电动车的保值率,会给消费者更大的购置力。过去电动车的保留率不时低于燃油车。关键是电池寿命短,大大降低了二手车的价值。
短命命电动车也可用于出租车和行驶距离较长的短途货运。据统计,一辆卡车每年可以行驶16万到24万公里。
据安康证券报道,特斯拉无人出租车robotaxi将经常使用“160万公里电池”。马斯克曾示意,特斯拉方案到2020年底消费100万台机器人轴。按一台每天运转300公里的机器人轴计算,“160万公里电池”可以让机器人轴在不改换电池的状况下经常使用15年。
waymo无人驾驶出租车。
此外,在车辆生命周期完结后,电池可以回收应用,用于太阳能等有储能要求的高档车辆或畛域,进一步降低电池的经常使用老本。
图片来自:安康证券
除了成立研发团队,特斯拉去年还收买了超级电容器制作商麦克斯韦(maxwell)和锂设施制作商希巴尔(hibar),以更新其电池制作流程。
麦克斯韦是第一超级电容器制作商,在电池畛域领有超级电容器和干电极技术两项外围技术。
与智能手机相似,电动汽车缓解续航焦虑的另一种形式是提高充电效率。超级电容器可以提高电池的极速充电效率,10分钟内可以到达其额外容量的95%,循环寿命更长。
之前特斯拉关键经过更新充电桩成功极速充电,其中去年推出的v3超级充电桩允许比拟高250kw的充电功率。局部model3车型充电15分钟后可行驶250公里。
此外,超级电容器的上班温度范围更宽,在40~ 70的环境下也能反常上班,可以缓解电动汽车在夏季经常遇到的电池寿命衰减疑问。
至于干电极技术,可以大大提高电池的能量密度。目前麦克斯韦电极可以到达超越300wh/kg的能量密度,估量往年到达385 wh/kg,2025年后到达500wh/kg。
目前特斯拉能量密度比拟高的电池是型号3经常使用的松下2170电池芯,能量密度大
度数260 wh/kg。马斯克曾经说过,当动力电池的能量密度到达wh/kg时,商用电动飞机就可行了。
从事电池研发多年的技师泰格曾通知艾凡儿,目前电池的技术瓶颈关键是能量密度、循环寿命和温度特性,这使得电动汽车在里程、安保性和老本下面临很大的疑问。
电动车电池组单体电池
这些电池技术在必定水平上处置了里程焦虑和安保疑问,但假设不能进一步降低老本,电动汽车仍难以大规模推行。
但是这正是马斯克长于的。spacex经过分箭回收大大降低了老本,而在特斯拉电动车中,新的电池技术将承当这一关键义务。
马斯克想让燃料车成为一匹低廉的马
2008年2月,特斯拉交付了第一辆量产电动车roadster,驳回松下消费的18650钴酸锂电池。电池老本高达600-800美元/千瓦时,是汽油多少钱的3-4倍。整车多少钱到达10.9万美元,注定是有钱人的玩具。
降低电动车老本,关键是降低电池老本,由于电池组可以占到电动车老本的一半左右。
美国动力部已提议将一旦到达这个水平,电动车的多少钱就可以和燃油车到达同一个水平。的电池老本指标定为100美元/千瓦时
据本国媒体electrek报道,特斯拉外部电池名目roadrunne的指标是大规模消费新电池,老本为100美元/千瓦时。
但是十年前工业电池系统的老本广泛超越1000美元/千瓦时,很多电池专家以为100美元/千瓦时的指标不可成功,由于电池的效率优化速度与目前芯片畛域每18个月翻一番的摩尔定律相差甚远。
但是,投资机构瑞银(ubs)的一份报告显示,松下(panasonic)和特斯拉(tesla)消费的锂电池老本不时低至111美元/千瓦时,曾经是电池行业第一,距离100美元/千瓦时的指标仅一步之遥。
为什么电动车的电池老本这么高?很大一局部要素来自于电池原资料钴。钴是包含特斯拉在内的大少数电动汽车的关键电池原料,可以防止电池过热,延伸电池经常使用寿命。
钴是一种储量有限的罕见金属。上已探明的钴矿储量约为700万吨。依照去年14万吨的开采量,50年后钴就要干枯了,这次电动车数量的参与会提早。
此外,一半以上的钴储量集中在动乱的刚果,这使得钴的多少钱不时下跌,2018年甚至超越66万元/吨,这使得电池老本居高不下。
所以没有钴就不能做电池吗?
当然,目前曾经被验证的两种电池技术,一种是含钴的三元锂电池,另外一种就是不含钴的磷酸铁锂电池,后者老本更低,寿命更长。
据路透社报道,特斯拉正在与国际电池巨头宁德时报协作消费磷酸铁锂电池,电池组老本甚至曾经降至80美元/千瓦时。国产3型曾经出如今工信部新车目录里了。
经常使用磷酸铁锂电池降低老本的老本是能量密度的降低,这象征着磷酸铁锂电池的续航才干低于等同品质下的含钴三元锂电池,不能同时处置里程焦虑和老本疑问。
以宁德时代为例,经过ctp技术,磷酸铁锂电池的能量密度可以到达160 wh/kg,曾经是目前磷酸铁锂电池的极限,但与普通能量密度超越250 wh/kg的特斯拉电池相比,还是有不小的差距。
比亚迪的刀锋电池也是磷酸铁锂电池。
但是,“无钴”确实是电池的开展方向。只管目前特斯拉的电池依然离不开钴,但上一代消费的电池钴含量在不时降低,的电池日特斯拉也在专一于无钴电池。
特斯拉首席迷信家杰夫达恩在一次性采访中说,他们所做的一切都是为了三个指标:降低电池老本、延伸经常使用寿命和提高能量密度.
成功其中一个指标并不难,但同时成功这三个指标才是反派性的翻新。在过去的20年里,商用电池技术没有取得太大打破,但市场需求的激增迫使人类尽快找到更好的电池处置方案。2018年,人造杂志预测“咱们距离锂电子电池反派只要10年的期间。」
的特斯拉电池日是锂电池反派的关键一步。推行电动车,是降低老本的殊途同归。但假设不能同时替代经常使用寿命和能量密度上的打破,替代燃油车还是不容易。
马斯克示意,他宿愿除火箭之外的一切车辆都可以制成电动的。要成功这个幻想,首先要让电动车像燃油车一样具备竞争力,让消费者感觉燃油车曾经过期,正如卡内基梅隆大学传授文卡特维斯瓦纳坦(venkatviswanathan)所说:
马斯克想让你把燃油车当成一匹低廉的马。
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