钜大LARGE | 点击量：511次 | 2022年04月08日
46800大圆柱、高镍&铁锂并用，TSLA电池成本短时间将降至100美元以下
电车汇消息：北京时间九月二十三日4：30，此前跳票多次的特斯拉股东大会及电池日活动正式举办，特斯拉提出了在电池形状、工艺和材料方面的多重革新，包括大圆柱、高镍＆铁锂并用、硅负极、CTC、车用＆储能等，CEO埃隆·马斯克（ElonMusk）表示，他们将制造一辆价格合理的汽车，但电池的成本必须降低。早期的进展是好的，但下降的曲线正在变得平缓，所以他们要重新考虑这个问题。
以上技术革新就是为了进一步降低电池制造成本，并目标将生产成本减半。而在公布会之前，外媒预期特斯拉最新电池技术能够将成本降至100美元以下，尽管在公布会并未对此做出明确回复，但从特斯拉降本预期来看，新技术大规模应用生产之后能够实现每度电100美元以下的成本标准。
电池形状：采用46800大圆柱电芯、无极耳设计
马斯克表示，特斯拉电池尺寸已经从18650新增到如今21700（前两个数字为直径，后两个数字为长度），现在将新增到“46800”。新的“46800电池”将要大约一年的时间来达到1千兆瓦的产量，但特斯拉正在考虑提高到每年2千兆瓦。仅仅是外形因素的改变，就能将每千瓦时的成本降低14％，但特斯拉还没有做到这一点。
电池性能提升是实实在在的，新的“46800”电池能量提高5倍，续航里程提高16％，动力提高6倍，同时由于解决了持续生产问题，特斯拉电池生产线的速度提高了7倍。
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%
与此同时，无极耳的设计将使得电子的行进路径更短，解决了新增电池直径的最大问题之一。这使电池模组更容易更快并且持续地生产。
正极材料：高镍＆铁锂并用，提出无钴方法
在正极材料方面，特斯拉将从“钴”车型转向“镍”车型。在能源密集型车型（Cybertruck／Semi）中，特斯拉将使用100％镍支撑，而其他车型将使用镍与其他化学物质的结合。这确保了大批量生产是可能的。马斯克再次重申，他希望更多的人开采镍。
从金属角度讲，镍能量密度最高、成本最低，所以电池制造中的倾向是使用越来越多的镍；而钴的用途是稳定电池结构，但成本高昂。特斯拉指出，在电池中非常高的镍可以使电池完全无钴成为可能，并达到15％成本下降。
特斯拉提出了三种正极材料的探索思路：
第一种是在正极材料中使用铁，应用于部分乘用车；
第二种是使用镍锰材料，比如2／3镍和1／3锰，应用于重要的乘用车和储能；
第三种到绝对意义上的高镍，应用于能源密集型车型（Cybertruck／Semi）中。
负极材料：生硅材料取代碳材料，每度仅需1美元
硅材料储能效果好，储量大，但一直以来都因为受热膨胀的特性而难以应用到电池制造上。但马斯克在公布会上宣布，他们已经实现了技术突破，可以在阳极上使用生硅材料取代碳材料来大规模制作电池。
马斯克提到，他们可以通过在生硅材料上涂上有弹性的导电镀层，来解决硅材料在加热时会出现膨胀和收缩的问题。生硅材料将使得电池只需1美元／千瓦时的制造成本，并提高20％的续航里程。
车身和电池制造工序优化
在汽车制造工序上，特斯拉设想将把电池直接内置在汽车结构中，这项创新的灵感来自飞机机翼上的油箱。结构电池将减轻车辆的整体重量，将减少所需零件的总数（减少370个零部件）并加快生产速度。而且最重要的是，这还将使每千瓦时的成本降低7％。
电池制造工艺方面，特斯拉采用干电极工艺及持续性加工降低成本。特斯拉在常规的电池制造中，制造商通常要在电极箔上涂上具有粘合剂的溶剂与负极或正极粉末混合后的湿浆并干燥。而所谓“干电极技术”，就是不要涂抹湿浆，也就不要使用溶剂。这样就可以加快电池制造速度，降低电池制造成本。
组装过程中，特斯拉持续性的加工和组装，这使得1条组装线可以到20Gwh，单线产出提升7倍。而定型工艺中，通过电子工序减少75％的复杂工序，减少80％的成本。
特斯拉提出了电池产量目标：2022年100GWh产量，2030年3TWh产量。其中2022年的100GWh是与供应商合作之外的完全自产的产量。通过优化这一环节，电池成本可以下降18％。
而在此前一天在与微博网友互动时，马斯克也明确表示，生产用于制造新型电池的设备要比电池本身困难10－100倍。
最后值得一提的是，看到特斯拉最新公布的电池技术，很容易联想到国内厂商做出的技术革新。46800大圆柱电芯与比亚迪刀片电池同样在电池容量、尺寸方面下功夫；特斯拉提到的车身与电池集成，则对应了宁德时代提出的CTC技术；蜂巢能源早在去年提出了三元电池“无钴”化的概念。目前比亚迪刀片电池已经实现规模化量产并装机使用，这也意味着在特斯拉正式应用之前，国内电池技术已经保持了一个身位的领先。
