钜大LARGE | 点击量：595次 | 2022年01月19日
TSLA如何立于不败之地，掌握三大电池技术是重点
Tesla目前能在全球成长中电动汽车产业中取得领导地位，很大程度和掌握独一无二电动汽车电池技术有关。在电动汽车用锂离子电池技术发展上，业界认为最大挑战在于如何平衡锂离子电池生产面对的三大挑战，此即能源密度、成本以及循环寿命(cyclelife)。即使Tesla在处理相同的电池三大挑战平衡上，所采方式和其它电池电动汽车制造商没有两样，但Tesla在几个关键要素表现上似乎仍有较佳的表现，让Tesla电动汽车电池技术能够领先于当前业界。
Tesla电动汽车电池技术、管理优势在哪里
Tesla采用圆柱形电池作为其电动汽车用电池规格，独树一格于当前电动汽车市场：采圆柱形电池可创造效能提升、弹性化以及成本控制等几项优势，这也是为何如今美国电动皮卡车新创公司Rivian，在其电动皮卡车用锂离子电池上，同样采圆柱形电池设计电池组的原因，只不过Rivian电动皮卡车还没步入量产阶段，反观Tesla电动汽车早已达量产规模一阵子。
就圆柱形、方形以及袋式(pouch)电池来说，圆柱形电池是最具生产成本效益的电池类型，亦即圆柱形电池每kWh的成本比其它类型电池的成本还低。
而Tesla为ModelS/X以及Model3所分别采用的panasonic制造18650和21700圆柱形锂离子电池，也都以金属外层覆盖作为支撑，并供应电池结构性强度。此外在高功率情况下，电流消耗以及功耗分配超过整个电池组，而非会集中在电池内的某一部分。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
Tesla为其电动汽车电池组的电池温度管理，设计液冷式热管理系统
这和其它汽车制造商采取较具经济效益的空冷式技术有很大差异。借由调整电池组的温度，Tesla能够确保电池以最高效率、最优化状态运行，从而最大化电池寿命以及效能表现。
因此，即使降低电池成本是加快电动汽车市场成长的重要因素，Tesla在其电池组采液冷式的热管理技术上，为市场上对拥有更长电池寿命以及长期成本负担性电动汽车的消费者来说，供应了一个具体的解决方法。
Tesla很积极于设法为其锂离子电池生产减少钴的采用量
Model3所搭载电池的钴含量，确实已比其它业者的锂离子电池钴含量为低。关于Tesla这类美国业者来说，要取得足够供应链钴原料存在不少风险及不确定性，一方面钴矿在全球的稀少性，一方面在取得钴矿上也要考量是否存在童工开采或类似不良劳动情况开采的道德问题。考量这些因素，Tesla希望减少其电动汽车锂离子电池的钴含量情有可原。
钴重要在电池技术中被用在阴极，是所有可作为电池阴极材料中不论政治上或经济上取得成本皆是最高者。目前业界关于电池技术的共识显示，假如电池没有采用钴原料，电池的结构完整性和寿命就会打折扣。但近期有科学文献表明，电池中更高的镍含量会限制到钴对电池的影响性，反而因此不再要加入钴在电池中。
实际上镍在全球较容易开采和取得，若锂离子电池生产弃钴采镍，或有助降低生产成本，也能减少因经济因素导致的取得困难性。因此业界认为，或许Tesla未来某天锂离子电池生产也能不再要钴原料，如此Tesla就不用烦恼例如中美贸易战持续延长战下，可能新增其钴材料取得的任何风险及困难性。
技术和材料取得因素之外，Tesla在教育车主进行适当电动汽车电池维护上相当谨慎，特别是在不良充电习惯导致的负面影响上。例如若车主习惯让其电动汽车电池充电率长时间维持在100%，就很容易导致电池迅速老化，假如业者能教育车主将充电状态保持在最佳范围内，就有助延长电池使用寿命。因此Tesla将和客户传达电动汽车电池健康重要性，列为客户购买其电动汽车的体验一环。
整体来看，Tesla仍持续开发其电动汽车更佳的新技术，关于电动汽车电池技术的特别重视，也似乎带给Tesla在拉大和竞争对手差距上一个显著优势。或许其它电动汽车制造商在未来可能也会尝试跟进Tesla的电池技术。
Gigafactory1估2020年产量达满载
在锂离子电池生产上，目前Tesla重要在美国内华达州兴建Gigafactory1，和panasonic合作生产车用锂离子电池，这也是panasonic全球产量规模最大的车用电池生产线，重要供应Model3之用，规划满载产量达到35GWh。DIGITIMESResearch预估，现阶段TeslaGigafactory1产量利用率约为73%，2020年将达满载。
Gigafactory1所规划的35GWh满载产量，相当于可供应50万辆电动汽车，但至今产量利用率仍未达满载。而在panasonic对旗下车用电池客户出货量比重上，2017~2021年对应Tesla车款比重皆将达67~71%，即使近期panasonic有新增供应丰田汽车(ToyotaMotor)所需电池产量，但因Tesla电动汽车所需电池数量以及容量更高，因此预估到了2021年，Tesla仍会是panasonic电池事业部最大电池供货客户。
Maxwell乾电极技术导入Tesla自产电池可期
虽然目前Tesla仍是和panasonic维持电池供货合作关系，但一直以来均有传出Tesla可能新增其它供应伙伴、甚至自行生产的消息，五月底Tesla正式完成收购美国加州能源储存技术新创公司MaxwellTechnologies，正式取得Maxwell超电容器以及乾电极技术。Tesla执行长ElonMusk日前也证实，Tesla正准备采用Maxwell电池技术生产自有电池，甚至不排除在未来也投入电池用矿材采集行列。
Musk认为，将Maxwell技术集成至Tesla电池生产相当具战略意义，因为Maxwell电池技术关于降低电池生产成本和扩大电池生产规模有很大助益。外界认为Tesla最终走向自行生产自用电动汽车锂离子电池的机会相当高，这意味未来可能减少、甚至完全不和panasonic等电池供应商合作的机会。目前Tesla在自有最新第三代自驾计算机研发上已是自行设计。
Tesla希望掌握自有电池产量情有可原，如Musk认为若能掌握自有电池从上游开采原料到下游制造的所有产量，就不用受限于要和供应链洽谈配合电动汽车量产所耗费的成本，也可减少矿石原料取得的不确定性和任何潜在风险。
加上Tesla和panasonic在四月曾就供货问题出现公开争议，Musk认为Model3产量下降是Gigafactory1电池产量不足所导致，但panasonic方面不认同这项说法，panasonic社长津贺一宏五月中也指出，以目前panasonic电池生产规模，若Tesla在2020年开始生产ModelY及扩大业务规模，可能跟不上Tesla扩大量产需求。不过津贺一宏也称Gigafactory1不久的将来应会改善效率，特别在panasonic高速产线获得进一步升级后。
Maxwell电池技术上，此前Maxwell宣称其乾电极技术比起湿电极技术，可减少10~20%成本，并可提高电池能源密度。外界普遍预估若Tesla采用Maxwell电池技术，可让电池密度提升至300Wh/kg，并让premium版Model3一次充饱电力续航里程，从约523公里(325英里)新增至约603公里，且无需新增成本。目前Tesla的2170电池的能源密度约260Wh/kg。
Maxwell也称未来其电池技术还可能将电池能源密度提升至500Wh/kg，以及新增电池放电和充电循环的寿命达1倍。
目前，TSLA在上海建厂，也大大满足国内人们对Tesla的热情。尽管其车有诸多不良的问题，但是当小编第一次乘坐的时候，便被其深深吸引。
