介绍特斯拉动力电池的三大核心技术
来源:宝鄂实业
2019-10-27 16:22
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特斯拉目前在不断增长的全球电动汽车行业的领先地位,在很大程度上是由于它对电动汽车电池技术的独特掌握。
目前,业内认为,在汽车锂离子电池的制造应用中,存在着能量密度、成本和循环寿命三大挑战,特斯拉在应对这三大挑战方面的突出表现,使其动力电池技术处于世界领先地位。
一是使用均匀的圆柱形锂电池使成本降低。特斯拉电动汽车的电池规格为圆柱形电池。与其他采用多厂生产多款电池的主机厂相比,采用圆柱形电池设计电池组具有提高效率、灵活性和成本控制等优点。
GGII的数据显示,2019年上半年,中国30.01千瓦时的动力电池装机容量涉及204种单细胞规格。其中,宁德时代安装的单体规格34种,居行业首位;前十企业应用的单体规格124种,约占总数的61%。
单块电池具体规格的总装机量,前十种规格主要为方形,占7种规格,2种为圆柱形,只有1种为软包。
而特斯拉Model S/X和Model 3只采用了松下18650和21700标准电池,大大提高了电池的一致性,降低了成本。
尽管新能源汽车的销量飙升,但在2019年5月,单单Model 3就消耗了全球16%的乘用电动汽车电池,总共21,700块电池。如果算上Model X和Model S,特斯拉将在2019年5月用掉22%的电池,只有18,650和21,700块电池。
目前,特斯拉(tesla)在内华达州和松下(panasonic)在美国建造的Gigafactory 1正在生产和供应Model 3使用的21700块电池,计划满负荷能力为35GWh,预计到2020年达到满负荷,相当于供应50万辆电动汽车。到那时,21700个电池将是最常用的电池类型。
二是液冷式热管理系统,优化电池寿命。与其他主机厂采用的风冷技术不同,特斯拉采用了液冷热管理系统,通过调整电池组的温度来保证电池的最高效率和最佳状态,从而使电池的寿命和性能最大化。
目前,液冷热管理系统在新开发的新能源车型中被越来越多的主机厂采用,成为提高动力电池安全性和使用寿命的重要措施。
第三,积极减少锂电池中钴的使用。目前特斯拉Model 3使用的21700块电池中的钴含量已经远远低于其他电动车使用的锂离子电池,特斯拉计划将钴含量降至零。
目前特斯拉正在积极开发一种不含钴的新电池技术,同时提高电池的能量密度,在不牺牲使用寿命的前提下实现更高的续航里程,这与国内电池公司开发高镍电池的技术路线是一致的。
此外,特斯拉还计划寻找其他合作伙伴,甚至自己研发和生产新电池。今年5月,特斯拉收购了加州储能技术初创公司Maxwell Technologies,并正式收购了Maxwell超电容器和干电极技术公司。这为新技术的引进和自主电池在新电池开发中的应用提供了保障。
特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)证实,该公司正准备使用麦克斯韦的电池技术制造自己的电池,未来甚至还将使用矿物材料制造电池。
将麦克斯韦的技术整合到特斯拉的电池生产中,对特斯拉来说具有战略意义,因为它可以帮助特斯拉获得更先进的电池技术,进一步降低电池成本,从而改善其在电动汽车市场的地位。