4680电池,特斯拉的新镰刀

4680电池,特斯拉的新镰刀
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4680电池,特斯拉的新镰刀】文/路世明
编辑/大风
3月18日 , 国家发改委再次宣布油价上涨 , 算上这次调价 , 这已经是今年国内油价的第六次上涨 。 而就在大家“逃离”燃油车、关注纯电车的时候 , 特斯拉、理想、威马等新能源势力也纷纷涨价 。 如此“两难”的背后 , 藏着消费者对能源优化的巨大期待 。
而近日 , 日本广播协会报道 , 松下公司计划在美国购买土地 , 建设一座大型的动力电池工厂 , 该工厂的投资金额或高达数十亿美元 , 可能将为特斯拉生产4680电池 。 而就在不久之前 , 特斯拉发推文表示 , 加州的试点工厂在1月份生产了100万块4680电池 , 这标志着4680电池正式进入量产阶段 。
继2020年9月特斯拉在电池日活动上首次发布4680电池之后 , 4680电池的任何一则消息都颇受市场关注 。 这个新型电池不仅在成本上有明显降低 , 在续航和充电上也有较大提升 。 在眼下这个电池技术亟需突破的时期 , 4680电池的出现无疑会对整个产业链带来不小的影响 。
首当其冲的就是电池行业 , 谁能第一个实现4680电池的量产 , 谁就能掌握市场的主动权 。 而对于车企来说 , 承受特斯拉带来压力的同时 , 谁能快一步在量产车型上使用4680电池 , 自然也能在竞争激烈的市场中杀出一条路来 。
毫无疑问 , 4680电池在引领动力电池变革的同时 , 也将在一段时期内塑造出一个新的市场格局 。
一节更比五节强
在汽车电动化的发展进程中 , 续航里程、成本一直是制约纯电动汽车快速实现市场全面渗透的重要因素 。 电池作为突破点 , 一直是各家车企、电池厂商发力的重点 。
2020年9月 , 特斯拉在电池日活动上首次亮相了具有颠覆性意义的4680电池 , 引起轩然大波 。 业界之所以会有这样的反应 , 第一个原因是4680电池与传统电池在电芯结构上有明显区别 。
众所周知 , 现有电动汽车的电池是以模块化的形式呈现的 。 十几个单独的电池串联变成一组 , 再由十几组串联变成一块 , 最后几十块打包成一个电池包 。 这种连接方式有一个问题 , 那就是电池的极耳占据了大量空间 , 并且极耳的成本不低 。
所谓电池极耳 , 其实就是电池凸起部位 , 分别连接正极与负极 。 它的作用是代表电池电极的输出端 , 也是电池内部最容易过热的地方 。 而特斯拉发布的4680电池与现有电池的最大的区别 , 就是直接从正极、负极上剪除了极耳 , 缩短了极耳间距的同时 , 还增加了极耳面积 。
4680电池,特斯拉的新镰刀
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这一特性让4680电池不用再遵循组到块、块到包的形式 , 而是直接将电池融为一体 。 不仅降低了整个电池包的体积和成本 , 也使得电池之间的导电面积有所变大 , 进而让电池的传输效率变高 , 有效地解决了高能量密度电芯的散热问题 。
更重要的是 , 这样的结构设计不仅能简化工厂的生产流程 , 同时也有助于减轻车身重量 。
其次 , 在电池材料上4680也另辟新径 , 采用了硅碳负极材料 。
理论上 , 硅碳负极的能量密度比传统石墨负极要高8%以上 , 体能密度则可提升10%以上 。 同时 , 由于石墨负极的电压十分接近锂的沉积电位 , 硅基负极材料相比之下有更好的安全性 。 且硅材料来源广泛、成本低廉 , 是一种环保原料 。
另外 , 在电池生产工艺上 , 特斯拉4680电池采用的是干电极技术 , 省去了传统电池放置溶液和干燥的过程 , 节约溶剂开支和覆膜机成本的同时 , 也解决了溶剂中的锂和碳若不能融合所带来的容量损失的问题 , 从而提高了约5%的电池能量密度 。