
车型3最低售价:26.59万,最高降价:1.11万,图片参数配置,询价价格,看车点了解,4.03,实测空间了解,性能等。20万车友、二手车热议、15.8万| 944文|罗峰
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9月22日,特斯拉召开2020年股东会议和电池日在弗里蒙特,显示了该公司在电池研发的一些创新;d、生产制造。创新目标都围绕着一个主题:3354,加速世界向可再生能源的转变。
下一个十年计划
2006年8月,特斯拉CEO马斯克发布了公司在他的秘密计划中的总计划1):
电动跑车的生产
用赚来的钱生产廉价的电动汽车。
用赚来的钱生产更经济的车型。
在做上述事情的同时,提供使用清洁能源发电的产品。
车型最低售价:88.99万图片,参数配置,询价价格,了解车分,4.13了解车实测空间和性能,2.6万车友等待车友,二手车热议,14.99万| 95车,14年后,电动车已成大势所趋。2019年,全球电动汽车(插电式)销量达210万辆,占全年汽车总销量的2.6%;与此同时,电动汽车的存量已达720万辆,占全球小型车的1%。2)
不过这个发展速度对于马斯克来说还是太慢了。
据特斯拉计划,要实现100%电池驱动的交通行业,全球电池年产能要达到10个TWH (1个TWH=1000个GWH),而这个数字在2019年只有100GWh,这意味着要增长100倍。100%可再生能源的存储也需要10TWh的电池容量,目前只有6GWh,差距更大。
为了在2030年实现这一目标,特斯拉发布了一项十年计划:
到2030年,特斯拉电池的年产能将达到3TWh,约占全球电池产能的15%。
到2030年,特斯拉电动汽车的产能将达到2000万辆,占全球汽车产能的20%以上。
这个目标显然超出了特斯拉 reach,并需要整个产业链的合作,包括电池制造设备制造商、电芯供应商、原材料制造商等。所以这也是这次电池日的目的之一,推动整个产业链在未来加大投入。
除了10年计划,特斯拉还有一个3年计划:
发布了2.5万美元(约合17万人民币)的经济型。
特斯拉自产电池年产能100GWh h。
所有这些计划都要有一个可行的方案,这是这次电池日的主要内容。
首先,通过各种创新,特斯拉有望将电动汽车的行驶里程提高54%,将电池的成本降低56%,将电池工厂的投资支出降低69%。
电池创新的价值
电池创新
那么通过哪些创新呢?
有五个方面:电池设计、电池工厂、正极材料、负极材料、电池与车身一体化。
电池创新的五个领域
创新1:大尺寸电池
特斯拉Model S(图片|配置|询价)/X用的是1865电池,Model 3(图片|配置|询价)/Y用的是2170电池。
电池1865对2170
这里18指的是18mm的直径,65指的是65mm的电池高度。270号电池的储能比1865号电池高50%。
这次特斯拉推出的大尺寸电池直径42mm,高度80mm。
特斯拉4280大尺寸电池
与2170电池相比,储能容量提高5倍,功率提高6倍,用这种电池组装的同尺寸电池组的续航里程将提高16%。将电池做得更大还有一个好处。想想吧。最初,一辆电动汽车需要大约4000个小型电池。使用大尺寸电池后,同样的电池组只需要1000块电池。是不是大大减少了需要的电池数量?
实际上,它放大电池尺寸本身不难,但是大电流充电会造成高温,所以只能降低充电速度。但是电动车的充电速度相对于燃油车来说是一个软肋,所以降低充电速度对于电动车来说是一个不可接受的倒退。特斯拉,通过创新(平板电池),取消了b的标签
然而,这并不是说电池应该做得越大越好。如果太大,电池之间会有很大的空隙,不利于整个电池组续航里程的提高。
创新2:电池工厂
特斯拉的每个模块的电池生产工艺进行了改进和创新,降低了量产的难度和成本。
电池生产过程
在电极生产模块,特斯拉引入了之前收购的麦克斯韦干电极技术,节省了电极生产过程中所需的大型干燥设备(几十米长)和干燥时间。因此,电极生产的工厂规模变为原来的十分之一,干燥所需的能耗降低了90%。
此外,对于电池组装模块,特斯拉在2017年收购了德国自动化设备制造商Grohmann,在2019年收购了加拿大的Hibar公司。在此基础上,开发了高速自动化生产线,将生产线产能提高到20GWh,是以前生产线的7倍。也就是说,以前需要7个电池厂建设的产能,现在一个电池厂就能完成。
电池组装完成后,在化成阶段3354激发电池的正负极活性物质,最终使电池具有放电能力的电化学过程称为化成3354特斯拉。采用我们自己的电力电子技术开发生产的化成设备,可以同时对大量电池进行化成,大大提高了效率,使化成设备的投资支出减少了86%,设备占地面积减少了75%。
所有这些电池生产工艺的创新使特斯拉能够在一个比当前内华达超级工厂(GIGA1,设计产能为150GWh)更少的工厂中将产能提高到1 TWH(1000 GWh),同时将每个GWh工厂的资本支出减少75%。
TWh超级工厂
创新:阳极材料
就阳极材料而言,目前的处理工艺是昂贵的。特斯拉的新工艺是在硅原料的基础上直接添加弹性离子导电聚合物涂层,使硅结构在充放电过程中不易断裂,大大降低了负极材料的价格,同时续航能力提高了20%。
硅原料处理
创新:阴极材料
正极主要是金属氧化物,如三元锂电池——镍钴铝(NCA,LiNixMnyCozO2),镍钴锰(NCM,LiNiCoAlO2),磷酸亚铁锂(LFP,LiFePO4)。
阴极和阳极材料就像书架。锂离子在正负极之间流动的过程中,这个书架需要保持结构,最好能送进去足够的书(电池储能)。
铁的价格非常便宜,只有镍的三分之一左右,但是储能容量只有镍的一半左右,所以在对电池密度要求不是那么高的情况下,磷酸亚铁锂LFP电池是更好的选择。另外,磷酸铁锂电池还有一个优点,就是使用寿命特别长。
镍因其优越的储能能力和适中的价格,被广泛应用于高密度电池。
钴的储能能力与镍相当,但价格是镍的两倍,因此电池制造商正在努力减少或去除钴,特斯拉也不例外。特斯拉通过新的涂层和掺杂技术,最大限度地提高了镍的比例,去除了钴,从而降低了15%的阴极材料成本。
如上所述,不同的阴极技术适用于不同的应用场景,特斯拉采用了不同的阴极材料策略。
阴极材料的不同策略
对于能量密度要求不高的场景,如大规模储能、中程电动汽车等。使用铁基阴极材料。
对于能量密度要求高的场景,如长途电动汽车、家用储能电池等,——采用镍锰基正极材料。这里,镍与锰的比例约为2: 1。由于镍的开采能力有限,添加锰可以减少对镍原料的过度依赖。
对于能量密度和空间敏感度较高的场景,如电动卡车、电动皮卡等。——使用高比例的镍阴极材料。
此外,特斯拉还大大简化了阴极生产流程,从而降低了阴极生产b的资本支出
今年2月,特斯拉申请了3354号专利,这是一种用于汽车零部件压铸的新型铝合金。这种铝合金强度高,易于铸造,不需要表面热处理。在此基础上,特斯拉研发出了目前世界上最大的铸造机,将Model Y的整个后车身变成了铸件,从而节省了40%的成本,减少了79个零件。
y后阀体(单铸件)
另外,特斯拉把作为储能的电池变成了车身结构的一部分,也就是说,电池从汽车的负担变成了支撑车身结构的结构件。
电池成为汽车结构部件。
马斯克称,这种灵感来自飞机的机翼油箱。早期飞机机翼中的油箱是作为载荷存在的,而现代飞机机翼中的油箱与机翼形状相同,也是机翼结构的一部分。
飞机机翼油箱
相比国内厂商,比如蔚来,把电池组当成可更换部件,特斯拉走了另外一个方向,——,集成度更高。
车身和电池集成
标签
随着很多公司越做越大,他们的发展速度会逐渐放缓,但是特斯拉的梦想太大了,它不会减速,而是加速。
下面的曲线是电池成本随时间的变化曲线,红色曲线是特斯拉想通过电池创新达到的效果:3354加速世界向可再生能源的转变。
1)
https://www . Tesla . com/DE _ DE/blog/secret-Tesla-motors-master-plan-just-with-you-me?重定向=否
2)
https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2020
每个人都有财富和自由的机会。——GAFATA投入实战。
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