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特斯拉的4680电池产量破百万,燃油车压力山大

 VPD_Winston 2022-03-07

Tesla又搞事情!

近期Tesla宣布已成功量产100万块4680电池。

这个消息一出就在电动车产业界引发了不小的轰动。

4680电池是什么?

它有什么魔力能引发轩然大波?

咱们今天就来聊聊~

一. 4680电池是什么

4680电池这个名称,与之前特斯拉使用过的1865、2170电池一样。

4680前两位数代表了电池的直径,后两位数代表了电池的高度,即直径46毫米,高80毫米。

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特斯拉在2020年的“电池日”活动中表示,4680电池将在2170电池的基础上能量提升5倍,电池输出功率提高6倍,里程提高16%。听着还挺挺牛~

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二.4680电池背后的创新

电池结构的创新

体积变大是4680电池最明显的变化,如果单纯地把电池体积变大,就能降低成本、提高续航能力,那为啥这么多年都没有电池厂家这么做呢?

单从生产制造角度,任何一家动力电池企业都可以把圆柱电池做大到46mm直径,但是电池做大之后,热量就无法控制

因为电池变大后电流在电池中行走的距离变长,这样就导致电池过热的问题以及充电快慢的问题。

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这就要说一下4680电池的无极耳(即全极耳)技术。正是基于这一技术,体积更大的4680电池才有效地解决了高能量密度电芯的散热问题,提高了安全性。

什么是无极耳技术?为什么这样做就可以降低发热、提高安全性了?

先解释下极耳,极耳就是把电流从电芯中引出来的导体,是电池正负两极在充放电时与外电路的接触点。电流必须流经极耳才能与电池外部连接。

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传统电池由于只有一个极耳与外部电路连接的点,这就会要求所有电子必须横穿整个电芯才能到达极耳。在电池工作过程中,电子的流动会导致极耳处局部过热

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如果直接加大电流加快充电速度的话,整个过程会因为路程长、电阻大,再加上接触点小没有足够散热空间,从而导致一系列电池安全问题。这就是为什么电芯直径越大充电速度越慢的原因。

特斯拉的无极耳技术,就是通过改变极耳结构,让电子直接在电芯集流体和盖板、壳体之间传导,缩短了电子在内部的传输距离,同时极耳的接触方式也从点接触变成面接触,大大增加了散热面积

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弄明白了无极耳,咱是不是反手就得给4680电池竖个大拇指?!

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材料的创新

电池材料上,4680同样也做了改进。负极材料用更先进的硅代替石墨。采用硅负极材料的锂电池质能密度可提高8%以上,体能密度则可达到提升10%以上。而且硅材料来源广泛、成本低廉,又好又便宜的东西谁能不爱呢~

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生产工艺的创新

特斯拉4680电池采用了干电极技术,传统电池需要先放置在NMP等有毒且昂贵的溶液中,然后再干燥并压成薄膜。而干电极技术彻底跳过加入溶液步骤,将活跃的正负极颗粒与聚四氟乙烯(PTFE)混合,使其纤维化,直接用粉末擀磨成薄膜压到铝箔或者铜箔上,制备出正负极片。这种工艺相对简单,且生产速度更快。

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三. 4680电池的优势

以上改进让4680具备了传统电池不具备的优势:

体积上比一般电池更大,能量密度更高,电动车加速会更快

整车续航能力提升16%,搭载4680电池的Model Y的续航达到了650公里,已经超过了大部分燃油车的水平;

度电成本下降56%,意味着价格更便宜;

最最最重要的是充电速度,4680电池仅需15分钟就可以从10%充到80%,比目前的2170电池还快了10分钟!充电时间不断赶超加油站,以后出行“车在囧途”现象将大大减少!

燃油车瞬间不香了!

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四.4680电池的当务之急

不过,4680电池虽好,电池的产能也是一大问题,早些时候4680的良品率只有20%,经过努力后已经能能达到80%,但是仍然离90%的良品率有一定差距

虽然特斯拉如今已经量产100万块4680电池,但是这也仅能满足1050辆特斯拉车型的需求,如果以特斯拉每个月10多万辆的产销来看,这点产能是远远不够的

五.普通人如何参与

就像苹果公司一样,每一次的产品创新都会推动整个行业的进步。特斯拉4680电池的量产下线,有望引领整个产业的变革。我们普通投资者该如何参与其中呢?敲黑板!

可以重点关注下4680布局领先的电池企业、4680电池主辅材的供应商、以及全极耳技术的生产设备供应商

当前主流电池厂纷纷跟进,预计2023年会迎来爆发。这一全新的电池技术将对现有电池市场带来的冲击与变革,还是挺值得期待的。

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