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特斯拉如何保持优势?松下4680电池可能是大杀招

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编者按:竞争对手正在追赶特斯拉,如何保持优势?可能只要靠松下新电池了。这种电池似乎并没有改变化学成分,只是优化了设计。本文来自翻译。 

特斯拉引领电动狂飙,然后成为主导者。但在过去几年里,其它一些竞争对手已经追了上来。竞争对手的汽车有相似的科技、续租里程、成本。看起来特斯拉很快就会丧失优势。为了维持垄断地位,特斯拉有一套计划。松下正在开发终极电池,它将成本降低一半,容量增加4倍。

松下是怎样实现飞跃的?这样的电池何时上市?其它企业还能与特斯拉竞争吗?

2021年10月25日,松下CEO展示新电池原型。电池高80厘米,宽4.6厘米,是柱状电池,看起来有些大而笨重,但在金属外壳里隐藏着一些看似简单却功能强大的设计。简单来说这是一种新形状,有新的内部结构。

可惜我们不知道新电池内部有什么化学成份,只知道它仍然是锂电池。马斯克和松下都说它使用的化学材料能增加电池容量,降低成本。

如果你打开柱状电池,就会发现里面藏有软包电芯。不同的材料一层一层堆叠,用来存储电能。软包电芯有所谓的“Tabs”,也就是两块小金属片,一块用于正极,一块用于负极。制造Tabs是很难的事,它成为电池瓶颈、延长充电时间、降低峰值输出。

特斯拉新电池用到了无“Tabs”设计,因为电芯的表面相当于Tabs。这样一来电池制造更容易,成本更低,因为组装更简单。无Tabs设计还可以缩短充电时间,提升汽车峰值动力,因为Tabs瓶颈被打破。

按照松下的说法,新电池相比老电池有很大的优势。

现在特斯拉用的电池宽2.1厘米,高70厘米,也就是所谓的2170电芯。Model 3有4416枚2170电芯,电池容量74kWh。

新电芯就是4680电芯,它明显不同。960枚4680占用的空间相当于Model 3汽车2170所占的空间。一枚4680的容量是9000mAh,2170只有5000mAh,所以装上4680总容量可以达到130kWh。

换言之,空间相同,汽车的电池容量可以增加75%。

不只如此,4680还能减轻重量,降低成本。制造电池时要用大量的铁包裹电芯,如果增大电池就能减少铁的用量。如此一来不只降低了成本,还减轻了重量。

如果电池封装更简单一些,成本还能降更多。现在特斯拉只需要组装960枚电芯,制造汽车时会更简单。特斯拉将电池分成“Bank”和“Brick”,一块“brick”有462170枚电芯,一“Bank”有96“Brick”。每一块“Brick”都有自己的控制模块,每一块“Bank”也都有自己的控制模块。所有这些“微型计算机”都会增加成本。4680没有这么麻烦,只要一个控制模块就能控制960枚电芯。复杂变简单,高成本变低成本,重变轻。

还有其它好处。2170电芯紧密挨在一起,彼此之间空隙很小,这样会影响散热,而散热又影响充电速度和峰值性能。4680电芯之间的空隙更大,如果在空隙中增加散热片,降温会更快。如此一来,新电池就能使用更长时间,充电更快,性能可以达到峰值,退化速度比2170慢。

马斯克鼓吹说新电池便宜56%,峰值性能提升4倍,续航里程增加16%,他的话也许值得相信。Sandy Munro甚至相信数字被低估了。如果特斯拉想造出续航里程632英里的Model 3汽车,它也许能做到。但马斯克似乎更看重电池的成本优势,并不是续航里程。

新Roadster可能会有更强的性能和续航里程,它可能会用上4680电芯。为什么Roadster推迟了?可能是在等新电池量产吧。

新电池会给市场造成怎样的影响呢?

大众I.D3与Model 3直接竞争,丰田等企业也与松下合作,新电池并非特斯拉独家所有。从理论上讲其它企业也能引入新电池。

不过相比其它汽车制造商特斯拉的生产更有弹性。简单来说,特斯拉抽出旧电池换上新电池更容易一些。特斯拉现在的汽车已经推出几年了,开发成本可能已经收回,换上新设计的电池可能不会“浪费钱”。

再看看大众、梅塞德斯、奥迪、福特、丰田、本田,它们没有很成功的电动汽车平台。如果它们想改变电池就要淘汰老电池,大量开发费用可能会打水漂。

日产、雷诺、雪佛兰的电动汽车已经销售很长时间,开发成本已经收回。它们可能会用新电池装备老车型。

几十年来特斯拉使用相同的车型,设计简化,升级更便宜更轻松,在未来较短的时间内,可能只有特斯拉能够引入新电池。

也就是说特斯拉可能会推出更便宜、更快、续航里程更长、自动驾驶技术更好的汽车,比其它汽车更出色。竞争对手要追上可能还要几年时间,因为它们无法承受设计调整带来的损失。

特斯拉声称4680电芯会在2022年上市,但哪款汽车会用呢?它没有说。也许是偶然,就在同一年Cybertruck也会开始生产,Roadster会在2023年年初推出,这两款汽车需要更轻、更高容量的电池。Model S/3/X/Y也可能会用上新电池,因为它们的更新速度非常快。让时间来告诉我们答案吧。

译者:小兵手

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