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The Limiting Factor 帶來(lái)了特斯拉最新 4680 電池的拆解和解析,給出了關(guān)于這種電池的一些獨特設計的規格。
得州工廠(chǎng)生產(chǎn)的 Model Y 是目前特斯拉旗下最先進(jìn)的產(chǎn)品。其使用了 CTC 技術(shù)(直接將電芯安裝至底盤(pán)的技術(shù))、4680 電池以及一體式壓鑄三大前沿技術(shù),能夠明顯降低車(chē)輛的生產(chǎn)裝配難度和成本,并提升性能表現。
據介紹,特斯拉 4680 電池的陰極使用了 NCM811 材料,而陽(yáng)極則是石墨。
視頻顯示,特斯拉內部生產(chǎn)的 4680 電池 (大約 6 個(gè)月前) 配備了 NCM 811 陰極化學(xué)物質(zhì),材料中鎳含量為 81.6%,而鈷和錳的含量尚未透露,但似乎沒(méi)有鋁 (所以沒(méi)有 NCA 或 NCMA)。
The Limiting Factor 指出,新的干電池電極技術(shù)還沒(méi)有被用于陰極,但它目前已被用于陽(yáng)極,預期它在這兩種情況都將適用或不適用。
分析發(fā)現,4680 電池陽(yáng)極材料中沒(méi)有硅,而且陽(yáng)極活性材料是石墨。據悉,電池制造商通常在最先進(jìn)的鋰離子電池陽(yáng)極中添加 10-15% 的硅來(lái)提高能量密度。在這一點(diǎn)上,外媒認為這種偏早期的 4680 電池可能與目前特斯拉采用的化學(xué)電極技術(shù)有所差異。
盡管如此,數據分析表明這款電池特征還是非常不錯的,例如能量密度可達 272- 296Wh/kg。
據稱(chēng),特斯拉 4680 電池重 355 克,估計總容量為 26.136 Ah,而總能量估計為 96-99 Wh (假設 3.7-3.8 V),這與 98 Wh 的傳聞相符。
外媒指出,4680 電池的能量密度大約在 272-296 Wh/kg 范圍內,這在目前市面上的電池中是非常好的,基本上屬于第一梯隊的表現。
參為參考,明年量產(chǎn)的寧德時(shí)代 CTP3.0 麒麟電池集成度創(chuàng )全球新高,體積利用率突破 72%,能量密度可達 255Wh/kg,宣稱(chēng)可輕松實(shí)現整車(chē) 1000 公里續航。當然,寧德時(shí)代優(yōu)勢在于全球首創(chuàng )的電芯大面冷卻技術(shù),麒麟電池可支持 5 分鐘快速熱啟動(dòng)及 10 分鐘快充。
簡(jiǎn)單匯總一下:
4680 型圓柱鋰離子電池(直徑 46mm,高 80mm,重 355 克)
陰極:NCM 811 (81.6% 鎳)
陽(yáng)極: 石墨 (無(wú)硅),干電池電極技術(shù)
tabless design
預估總容量:26.136 Ah
預估總能量:96-99 Wh (假設在 3.7-3.8 V)
預估能量密度:272-296 Wh/kg
Troy Teslike 指出,有傳言稱(chēng)特斯拉的第一代電池為 98 Wh。在接下來(lái)的幾年中將會(huì )推出更高的能量密度的型號:2023 年為 108 Wh(增長(cháng) 10%),2024 年為 118 Wh(再增長(cháng) 9.3%)。
據稱(chēng),4680 電池已經(jīng)比體積更小的 2170 電池多存儲了 5 倍以上的能量??紤]到傳聞的總能量含量,能量密度為:
第一代:276 Wh/kg
第二代:305 Wh/kg
第三代:333 Wh/kg
不過(guò) 4 月也有人指出,4680 型電池可能有兩種電池組配置:
標準型:690 個(gè)電池 (69 x 10) 和 67.620 kWh(98 Wh / 電池)
長(cháng)續航:828 個(gè)電池 (69 x 12) 和 81.144 kWh(98 Wh / 電池)
當然,目前 4680 型 Model Y 在 EPA 的文件中并未列為長(cháng)續航版本,而只是列為 AWD,它的續航里程比配備 2170 型電池的版本也沒(méi)強多少(279 英里與 330 英里)。
除此之外,新電池的鋼制外殼(電池表皮)比 2170 型電池厚得多。外媒認為這背后的原因很可能是新電池組結構需要更強的承載力。因此,它使得 4680 型電池更重。根據視頻,這一部分重量損失估計為 10-15%。
2170 型:125-250 微米
4680 型:500-600 微米
但正如我們在上面看到的,盡管如此,兩者能量密度是相當的:
2170 型:263-276 Wh/kg
4680 型:272-296 Wh/kg
雖然目前 4680 電池的潛力還沒(méi)有被挖掘出來(lái),但既然它擁有結構電池設計,則意味著(zhù)特斯拉將能夠在汽車(chē)結構層面進(jìn)一步減輕重量,使汽車(chē)層面的能量密度明顯更高。至少,馬斯克 2018 年是這么說(shuō)的。
在新電池的情況下,陰極厚度似乎要高出 20-25%:
2170 型(通常):60-70 微米(0.06-0.07 毫米)
4680 型:85 微米(0.085 毫米)
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