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电池知识

特斯拉model3即将量产将给行业带来哪些颠覆性影响?

来源:未知    2019-03-31 15:10    点击量:

导读:汽车电动化和智能化已是不可阻挡的潮流,特斯拉集这两大方向于一身,它所采用的零部件和技术,如高能量密度的三元材料锂电池、智能驾驶技术、OTA空中升级系统,在未来的五到十年当中,将在全球掀起汽车电动化、智能化的颠覆性革命。

 
 

特斯拉表示,Model3于9月份达到“规模性量产”的级别,预计第三季度将交付1500辆,直至12月份时的每月20000辆,最终目标是到2018年能稳定每周生产10000辆。

 

Model3这款车型具有标杆性意义,不仅仅在于特斯拉由于规模化生产从而降低成本,来实现盈利,更是因为其大众化路线,平易近人的价格使得特斯拉进入寻常百姓家成为可能,它所拥有的高新科技和极致体验,大量圈粉,引领一股特斯拉粉丝经济新风潮。

 

Model3之于特斯拉就像IPhone4之于苹果。2010年,IPhone4的发布带来了手机走向智能时代的行业巨变,促使苹果成为产业龙头;2017年,Model3走向市场也有望复制IPhone4那样巨大的成功。因为,特斯拉与苹果有诸多相似的基因,如领先的技术、绝佳的用户体验和颠覆性的商业模式等,这些将使得特斯拉产业链有望复制苹果产业链般的辉煌。

 

现在,汽车智能化和电动化已是不可阻挡的潮流,特斯拉集这两大方向于一身,它所采用的零部件和技术,如高能量密度的三元材料锂电池、智能驾驶技术、OTA空中升级系统,甚至其独特的商业模式,预示了新能源汽车未来发展的新方向。在未来的五到十年当中,这个潮流将在全球掀起汽车电动化、智能化的颠覆性革命。

 

追求更高能量密度:三元电池是趋势

 

特斯拉Model3目前采用的是松下产的高性能锂电池,它在三个方面引领了电池材料技术方向:高能量密度三元材料、硅碳负极、湿法隔膜。

 

其中,三元材料是正极材料明确的发展方向,而高镍低钴化又是三元中的细分趋势;负极材料短期内仍将由石墨主导,但Model3电池采用硅碳负极可能加速该技术的成熟;六氟磷酸锂作为主流电解液溶质的技术路线难改变,技术发展侧重于添加剂的研制;三元材料电池的比例提升将引领隔膜技术方向由干法转向安全性更高的湿法制备。

 

目前,国内新能源汽车动力电池的正极材料多数采用的是磷酸铁锂,国外全部为三元材料,大部分为NCM。高镍三元材料是未来主流需求方向。对于NCM三元材料,目前使用较广泛的是532、111型材料。为了顺应材料高能量密度、低成本的要求,“高镍低钴化”趋势明显,811型等高镍三元材料成为未来主流需求方向,进一步拉动NCA三元材料需求。

 

特斯拉采用的正是NCA(镍钴铝体系)三元正极材料电池,这是目前性能最好、能量密度最高的锂电池。随着新能源汽车的逐步发展,人们对于乘用车的续航里程、能量密度要求也随之提高,所以生产搭载高能量密度、高容量电池且价格能为大众所接受的新能源汽车已是大势所趋。由于磷酸铁锂电池能量密度较低,普通三元电池(NCM523、622)勉强达到要求,特斯拉具有前瞻性的从2013年起,在其modelS车型上开始使用高镍三元NCA18650电池。并且特斯拉之后不断提升其能量密度和性能,全力打造高能量密度电池,为新能源汽车提供更高容量、更久续航。

 

 

 

为了解决小车身的电池续航难题,Model3使用了松下提供的NCA(镍钴铝体系)21700电池,这是目前市面上能量密度最高的圆柱形电池。传统的18650圆柱形电池,单节电池直径18mm,长度65mm,单颗电池容量为3.1Ah;21700电池的直径提高到21mm,长度提高到70mm,整体体积增加了46.58%。在现有条件下,21700电池系统的能量密度在300Wh/kg左右,相较18650电池250Wh/kg提高约20%。

 

根据松下的动力锂电池单体测试数据,21700电池的单体容量可以达到3-4.8Ah,提升幅度达35%,成组后容量提升幅度为20%。由于21700电池单体容量的提升,相同能量密度下电池组所需单体数也会相应减少,从而带动成本下降。在单体能量密度提升35%的情况下,若要实现相同的系统能量密度,所需的电池数量可减少约1/3,相应的电芯成本也可以减少1/3。

 

智能驾驶技术:颠覆汽车产业的伟大变革

 

特斯拉不仅是新能源汽车的杰出代表,其智能化也代表了未来汽车产业的发展方向。

 

未来,随着Model3车型逐步被更多人拥有和体验,消费者对智能驾驶系统的认知会逐步提升,会对智能驾驶功能产生更多的需求。这一车型带来的示范效应,将对传统汽车行业加快智能驾驶布局产生较大推动作用。

 

在智能驾驶方面,Model3保留了Autopilot系统,包括辅助驾驶和全自动驾驶功能。在自动驾驶模式下,Model3能够实现车道线内辅助转向,在开启转向灯后自动变更车道,以及在主动巡航控制时自动调整车速;通过对电机功率、制动系统、以及转向系统的数字化一体控制,能够帮助车辆避免来自前方和侧方的碰撞,并防止车辆滑出路面;还可以搜寻附近的泊车地点,当探测到空闲车位后发出提醒,并根据驾驶员的指令自行泊入车位。

 

 

 

目前,辅助驾驶功能在特斯拉所有车型上都已实现,需要用户在驾驶汽车一定时间后才能解锁。全自动驾驶功能尚待完善,特斯拉称,2018年有望实现自动驾驶。由于,特斯拉的汽车在出厂时都已基本配备自动驾驶硬件基础,要实现这一功能只需通过软件升级的方式,在美国,辅助驾驶功能需要5000美元,全自动驾驶功能还需另加3000美元。在中国,据起点研究向特斯拉营销人员了解,辅助驾驶功能需要5万,全自动驾驶功能需要20万,不过目前全自动驾驶功能尚未解锁。

 

 

 

【新闻回顾】

特斯拉Gigafactory超级电池厂附近发现大量锂资源

 

 

据外媒报道,如果未来的汽车都是像特斯拉那样的电动汽车,那么我们将需要大量的锂资源来制造电池。

 

但问题是,锂是一种稀缺元素。最新的研究发现,美国西部可能出人意料地存在大量的锂资源。做出这一重大发现的科学家称,这对于伊隆-马斯克(Elon Musk)的电动汽车公司来说是一个重大的利好消息。

 

一些超级火山爆发会从地幔里喷出各种元素,包括稀有元素锂。与其他元素不同的是,在岩浆冷却后,锂不会与其他元素结合。这就是说,超级火山喷出物里有大量的锂等待被提取。

 

斯坦福大学研究人员汤姆-本森(Tom Benson)讲述了他在麦克德米特火山喷口发现的锂资源。

 

该火山口位于内华达州和俄勒冈州的交界线上。

 

 

 

“特斯拉的超级电池厂Gigafactory就位于内华达州里诺市郊外。”本森说,“麦克德米特火山喷口距离这个地方只有几个小时的车程。因此,在距离Gigafactory如此近的地方拥有这样丰富的锂资源,这对于特斯拉的未来发展来说无疑是一件大好事。”

 

本森并没有推测特斯拉或其他公司将会如何利用这些锂资源。该公司也拒绝发表评论。

 

这个火山口现在已成为了锂矿开采地。本森称,他希望他的研究能够激励人们在美国西部进一步探索类似的火山口。

 

“拥有这样的资源,尤其是稀土,对于一个国家来说至关重要。”他说。目前,中国是世界上锂矿资源最丰富的国家。摸清美国的锂矿资源将会给这个国家及其企业带来巨大的优势。“现在勘探和查明这些资源的储备量是非常有意义的。”

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