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马斯克第六次当爹,同时另一件喜事却轰动汽车

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就在CEO马斯克第六次当爹的同时,特斯拉自己也传来了一件喜讯——马斯克心仪已久的4000次充放电电池专利申请成功,电池寿命里程将达到160万公里,是目前的三倍多。在全球变暖的时代, 这项技术无疑是革命性的。


电池寿命里程将达到160万公里


电动车最大的成本就是电池,电池的容量、寿命直接影响了整车的成本、续航里程等关键问题,相比国内的北汽、比亚迪等新能源汽车,特斯拉已经将续航做的不错了,但电池寿命还是个坎。此前特斯拉在电池技术方面过度依赖松下和LG,这次特斯拉横下心,自己做一款超级电池,可谓一鸣惊人。


马斯克第六次当爹,同时另一件喜事却轰动汽车


不过,为了进一步降低动力电池成本,延长续航,特斯拉早已经开始布局谋篇。当马斯克2019年4月第一次提出160万公里的电池时,一些人认为他吹牛,现在,曾经的嘲笑者可能要打脸了!


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马斯克变奶爸


不过,为了进一步降低动力电池成本,延长续航,特斯拉早已经开始布局谋篇。当马斯克2019年4月第一次在扎克伯格的脸书上提出160万公里的电池时,一些人认为他吹牛,现在,曾经的嘲笑者可能要打脸了!

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邓超表情包

揭秘新配方电池


罗马不是一天建成的,说大话也不是马斯克的作风,一切的成绩有赖于科学方面的点滴铺垫。

那马斯克葫芦里到底卖的什么药,到底是什么新奇的技术呢?

这要先从干电极技术说起。干电极技术可让动力电池工艺实现简化,节约电池空间,极大提升电池的能量密度。业内人士认为,干电极技术的优势在于:一是电极压实密度更高有利于负极补锂;二是可以更容易使用超高镍正极材料;三是成本更低;四是可以适用于下一代材料体系,甚至包括固态电池。未来,特斯拉“干电极技术+超级电容组合”的新电池有可能和锂电池形成互补,发挥最佳功效。

IND4汽车人将特斯拉在过去一年来申报的电池专利进行了梳理,从中或可提前一窥端倪。

01新配方电池长啥样?

去年(2019年)9月,加拿大大西洋省新斯科舍省达尔豪斯大学的电池研究团队在《电化学学会期刊》(The Journal of the Electrochemical Society)上发表一篇论文,透露经过数年试验,发明了一种特别配方的电池,可驱动电动车行驶至少160万公里。马斯克的惊人言论有了理论支持,看起来比较靠谱了。

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该项研究由特斯拉汽车公司提供经费支持。不久,特斯拉为和论文中类似的电池申请专利保护。研究团队的主要成员杰夫·达恩、马晓微(音译)、斯蒂芬·格雷兹被列为发明人。

电池科学是基于试验的科学。一次次试验不同的配方,然后观察化学反应的效果。失之毫厘,谬之千里。新电池的特别之处在于电池由单晶体组成,而不是多个小晶体。电池充电时,单晶体纳米结构不容易内部开裂,而开裂则会导致电池寿命和性能下降。

普通锂电池有1000次到2000次放电周期。根据测试,受专利保护的新电池则在1000次放电后,仍保持95%的电量;在4000次放电后,仍有90%的电量。

目前特斯拉最高性能的电池,充电一次,可续航600公里。按里程计算,特斯拉电池的平均总里程约为48万公里到80万公里。考虑到美国居家用车的平均寿命为11年,平均总里程为24万公里,平均充电一次,够4天用,所以当前特斯拉电动车对居家使用绰绰有余了。

然而,对于长途货车或不停载客的出租车来说,还远远不够。一辆卡车,平均每周要开3200公里到4800 公里,相当于每年开16万公里到24万公里。也就是说,新电池可驱动汽车行驶至少160万公里,而这对无人驾驶出租车和长途卡车至关重要。

02Model 3可节省4000元以上

根据今年4月最新公布的专利,电池质量不仅可大大提高,甚至也会降低成本。这项专利名叫“镍钴铝电极的合成方法”,也就是镍钴铝电极有效加热过程。之前的加热方法会产生L15AIO4,也就是杂质。降低电池的锂含量可以减少杂质的产生,但会导致电池质量的下降。

根据公布的专利申报材料,电池将会被加热到足够高的温度,因此单晶体可以增长。通过不断试验锂与其他金属的配比,专利中的配比可降低首次加热过程中杂质的产生。

电池在第二次加热时,其温度可以比第一次低。由于使用单晶体镍钴铝电极,加热过程不会产生损害电池性能的杂质。专利电池的晶体结构和化学成分组成,可以大大避免充放电过程对电池的损害,因此电池可以充电超过4000次。

特斯拉方面称,达成规模化生产之后的特斯拉动力电池成本仅需100美元/kWh。而根据投资机构瑞银公布的数据,松下当前动力电池的成本约为111美元/kWh,而宁德时代动力电池的成本则为150美元/kWh。

这也就意味着,特斯拉完成电池规模化量产之后,整车的成本也会进一步下降。以国产标准续航版Model 3为例,搭载52kWh动力电池组,相较于松下电池,使用特斯拉电池后,成本能节省572美元(约合人民币4000元)以上。

5月“电池日”,你期待吗?

今年4月29日,马斯克在2020年一季度业绩电话会议上表示,5月下旬的“电池日”将是特斯拉公司历史上“最令人激动的一天”。

目前来看,活动并未因疫情而推迟,随着日期临近,业界对特斯拉的未来电池技术越来越关注。

被特斯拉重金收购的Maxwell前高管透露,特斯拉或将在4月中举行的特斯拉“电池日”上主推Maxwell的干电极技术,在降低电池成本的同时提高能量密度和续航里程。

虽然遭遇疫情影响,但特斯拉在中国的增长趋势难以阻挡。中国乘联会刚刚发布消息,特斯拉3月中国汽车销量为10160辆,相比2月份的3958台交付量,增长了1.6倍。

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