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天天快看:馬斯克吹了三年的“鋰電之光” 4680,竟然還不如普通電池?

2023-05-26 06:14:23來源:ZAKER科技  

不得不說,續航焦慮對于現在的電車來說真的越來越不是個事兒了。

能用 15 分鐘就把電池充滿的 800V 架構就不提了,前兩天,極氪給自家 001 車型增加了一個名為 " 千里續航套裝 " 的選配。花個 10 萬,就能把車上的電池換成 140 度的麒麟電池,紙面續航直接拉到了 1032 公里


(資料圖片僅供參考)

就算最后實際續航會打折,但七八百公里的續航也已經比大部分油車要強了。這也順便,讓極氪 001 成了目前全球范圍內,注意啊是全球,

續航最長的量產純電車型

而在去年 6 月份,寧德時代發布麒麟電池的時候,他們就聲稱可以把電車的續航里程提升到 1000 公里以上。那時候看,多少有些吹噓的成分,可如今還真就被他實現了。只能說,寧王真就從不口嗨。當然,麒麟電池的技術有多牛逼、寧王的實力有多強已經不是什么新鮮事了,大伙懂得都懂。但這事兒如果和另一個新聞放在一起看,

就 tm 很有意思了。

差不多十天前,之前表示要給特斯拉生產4680 電池的日本廠商松下表示,將推遲供給特斯拉的 4680 大圓柱形鋰離子電池的量產時間。原計劃是今年 4 月,但為了" 提高電池的性能 " ,可能會延期到明年 4 月。

這個理由翻譯成人話就是,特斯拉吹了兩三年的 " 最完美鋰電池 " ,實際表現可能拉了

媒體對這事兒的態度也都是這個畫風的,都在嘲諷馬斯克牛逼吹過了的感覺。

所以,這個名字有些抽象的 4680 電池是個啥?

乍一看雖然有些難懂,但這四個數字代表的其實是圓柱形電池的尺寸。前兩個是直徑,后兩個是高度。所以 4680 電池就是一種長 80 毫米、直徑 46 毫米的圓柱形電池。

還是很好理解的。

目前在大部分電車上使用的則是 2170 電池,看體型要比 4680 小得多。

把這些電池排在一起,再用外殼一封,就成了電車上的動力電池包

4680 這個尺寸,是特斯拉在三年前的電池日上發布的。根據馬斯克當時的說法,這種電池渾身上下就都是優點。總結起來就五個字:牛逼,還便宜。

牛逼在哪呢?

相比 2170 電池, 4680 電池的能量是它們五倍,放電功率更是提升到了六倍。用上了 4680 的電車,續航里程能夠提升 13%

當然,這玩意也不只有紙面數據看著牛逼,還是有些實打實的技術創新的。

比如這個叫無極耳或是全極耳的設計,就能大幅減少動力電池的發熱

傳統電池里,會有兩張卷在一起的薄膜,每張薄膜在末端都會引出一個小條當做電池的正負極,這就是極耳

因此,電流就需要經過整個薄膜,再從這兩個極耳輸出。

這么長的傳輸路徑在小電池上還好,要是放到 4680 這樣的大電池上,光是薄膜長度就是 2170 的好幾倍,很容易造成發熱甚至是過熱

所以,特斯拉的做法是把每張薄膜的邊緣都做成這樣的鋸齒狀

薄膜卷起來以后,再把這些鋸齒折成一個平面,這樣整個平面就成了電池的正負極。

因為沒有極耳結構,大家都叫他無極耳或是全極耳設計。

用上無極耳設計后,電池里的電流也就只用流動一個電池的高度了,路徑大幅縮短,發熱自然也大幅減小。形象點說,傳統的極耳設計就像沿著盤山公路上山,彎彎繞繞,費時費力。無極耳則像直接從山腳下架了個電梯,兩點一線直運山頂,效率拉滿。馬斯克更是表示,有了新結構、新技術的 4680 電池,單體能量密度將超過300 Wh/kg ,比 2170 提升近一半

更重要的是,光是性能高就算了,這玩意還很實惠

根據馬斯克的計算, 4680 這個尺寸在圓柱電池里性價比是最高的。不僅對續航有明顯提升,而且因為體積大,電池包里需要的電芯數量更少,所以綜合下來成本可以減少 16% 。

要是以后成規模了,成本更可以降低一半

再加上可能會用上硅材料陽極無鈷高鎳陰極這些極其科幻的新材料和新工藝,當時的 4680 電池還真是給電車產業帶來了不小震撼。

媒體也一度將它捧上神壇,甚至有論調稱其是固態電池落地以前鋰電池唯一的希望

脖子哥當年看完也是一愣一愣的,敢情 4680 還真就是個完美的電池唄?

但是當用上 4680 電池的特斯拉 Model Y 走下生產線后,這個美好的理想卻碎了一地

前幾天,一個名為 Troy Teslike 的海外媒體,根據特斯拉量產版 4680 電池的重量、體積和能耗,算出它的單體能量密度竟然還比常見的 2170 電池低了 13%

而他的計算過程其實也沒有多復雜,都是根據公開的數據進行簡單的計算。比如這份 EPA 也就是美國環境保護署給用上了 4680 電池的 Model Y 做的續航測試里,就有 4680 電池的實際可用電量。再結合此前有博主對 Model Y 進行了拆解,測出過 4680 電池包內電芯的重量,兩者的比值其實就是 4680 電池的單體能量密度。從數據中能看出來, 4680 電池單體能量密度僅有229Wh/ kg ,不僅遠低于馬斯克當時宣傳的 300 Wh/kg ,甚至還低于用了好幾年的 2710 電池的 262 Wh/kg 。

簡而言之就是,真拉了。

不僅如此,馬斯克當時在電池日上表示會用上的無鈷正極以及全硅負極, 4680 也都沒有用上。說是相比 2170 的能量增加到了五倍,到頭來其實也就是

電池的體積變成了五倍。。

而用上了 4680 電池的 Model Y 價格雖然是比 2170 電池版本便宜了一些,但續航也是不升反降。和當時說的降價還提升續航,差距蠻大。

所以,也難怪各家媒體對 4680 一頓猛噴了。畢竟調起得這么高,最后就出來個這,著實讓人失望

不過客觀角度來說,即使特斯拉的 4680 拉了,我們也不能完全否定這個設計的先進性

畢竟用無極耳設計降低電池內阻減小發熱、用無鈷正極增加能量密度、通過增加電芯數量降低總體成本等思路,都是切實可行的。包括寧德時代和比亞迪,其實也都已經在研究 4680 或者類似規格、采用類似技術的電池。

只能說現階段,想把 4680 做到理想的狀態難度還是比較大的。就比如無極耳的工藝,對焊接技術就提出了很高的要求。那么多密密麻麻的鋸齒需要在折平以后精確的焊在一起,難度確實不小。能摸得到的好處,估計也就只有省錢了。

所以,現在的大圓柱電池,似乎更適合的應該是那些入門級的電車。就比如前幾天在國內上市的某自主品牌小電車,就用上了 4695 規格的電池, 10 萬不到就能跑 400 多公里,確實還挺香

而對于特斯拉來說,不出意外的話特斯拉的 4680 電池還會經過幾代的更新,到時候或許就能和當初 FSD 虛假宣傳的事兒一樣,慢慢把自己吹的牛逼補回來

而像寧王和 B 王,或許早已經預感到了大圓柱電池的發展已經到了瓶頸,所以無論是麒麟電池還是刀片電池,都采用了非圓柱形的片狀電芯。雖然散熱不好解決,但好歹把性能提上去了。所以未來的電池行業競爭,大概率也會在特斯拉為首的圓柱派和非圓柱派之間展開。成本和性能的博弈,也會是各大巨頭日后繼續內卷的重點。

固態電池出現之前的劇情,真的是越來越好看了。你說要是以后能出現一種液體,只需要五分鐘 ....................

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責任編輯:hnmd003

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