由特斯拉自主研發(fā)、自主生產(chǎn)的4680大圓柱型鋰電池只是普通的鎳鈷錳三元鋰電池。而該頻道的一段最新的視頻則顯示,相較于傳統(tǒng)的2170小圓柱形電池,4680電池的能量密度竟然更低,電池正極材料中鈷含量也更多。根據(jù)加州大學(xué)圣地亞哥分校的最新分析,特斯拉得州奧斯汀工廠中生產(chǎn)的Model Y車(chē)型,其所裝配的4680大圓柱電池的單體能量密度是244 Wh/kg,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于加州弗里蒙特工廠生產(chǎn)的Model Y使用的松下2170圓柱形電池,后者的能量密度是269 Wh/kg。這一數(shù)據(jù),也低于特斯拉上海工廠生產(chǎn)的Model Y和Model 3上所使用的韓國(guó)LG新能源公司生產(chǎn)的電池,其能量密度為252 Wh/kg。
除此之外,加州大學(xué)圣地亞哥分校還分析發(fā)現(xiàn),4680電池比其它的鎳鈷錳三元鋰電池使用了更多的金屬鈷。而目前業(yè)內(nèi)三元鋰電池發(fā)展的主流方向卻是使用更多的金屬鎳,因?yàn)檫@能夠使得電池的能量密度更高。
例如,此前寶馬集團(tuán)公布了即將展開(kāi)的46系列圓柱形電池的生產(chǎn)計(jì)劃,寶馬表示公司所研發(fā)的第六代鋰離子圓柱電池,相較于第五代方形電池,正極鎳含量更高,鈷含量有所減少。
業(yè)內(nèi)人士稱,特斯拉偏離了這一路線的原因不得而知。
由于電池的能量密度較低,這在一定程度上解釋了為什么得州生產(chǎn)的Model Y比加州弗里蒙特工廠生產(chǎn)的Model Y的更重。車(chē)輛結(jié)構(gòu)的鑄件是車(chē)身重量增加的另一個(gè)原因。The limited Factor認(rèn)為,特斯拉之所以制造更重的汽車(chē),是因?yàn)樗闹圃斐杀究赡鼙葌鹘y(tǒng)的Model Y更低。
2020年9月,特斯拉發(fā)布了新一代4680圓柱形電池。電池的直徑46mm,高度為80mm。據(jù)特斯拉當(dāng)時(shí)公布的數(shù)據(jù),相較于傳統(tǒng)2170(直徑21mm,高度為70mm)小圓柱形電池,4680電池的能量將是前者的5倍,車(chē)輛續(xù)航里程將提高16%,未來(lái)結(jié)合電池材料和車(chē)輛設(shè)計(jì)的改進(jìn),車(chē)輛續(xù)航里程凈增長(zhǎng)將高達(dá)56%,生產(chǎn)成本則可以節(jié)約54%。
www.autoevolution.com網(wǎng)站對(duì)此評(píng)論說(shuō),如果特斯拉對(duì)于4680電池的允諾,只是為了電池的更新?lián)Q代,那么,那些還在等待得州Model Y的消費(fèi)者們,或許應(yīng)該將目光轉(zhuǎn)向加州或上海的Model Y車(chē)型。
方形、圓柱、軟包電池是目前動(dòng)力鋰離子電池的三種主流形狀,而圓柱形電池是鋰電池最早出現(xiàn)的形狀。據(jù)了解,目前業(yè)內(nèi)對(duì)于4680大圓柱形鋰電池的看法頗為一致——技術(shù)路線有優(yōu)勢(shì),但生產(chǎn)有很大難度。
根據(jù)國(guó)內(nèi)機(jī)構(gòu)中信建投的分析,較于目前主流的方形電池,4680大圓柱型鋰電池相的優(yōu)勢(shì)在于:首先,圓柱電池的幾何對(duì)稱性更好,所以對(duì)電池產(chǎn)氣的容忍度更高,可以兼容更高容量、更高電壓的正極,和更高容量的負(fù)極。
其次,4680電池?zé)o極耳(全極耳)設(shè)計(jì),使得電子運(yùn)動(dòng)距離大幅縮短,能夠降低電池歐姆內(nèi)阻,提升電池倍率性能。最后,4680圓柱單體較大,有利于電池包無(wú)模組、電池底盤(pán)集成設(shè)計(jì)。
4680電池也存在如下缺點(diǎn):一是電池體積更大,所以徑向、軸向幾何對(duì)稱性變差,在圓柱內(nèi)部對(duì)正負(fù)極要求更苛刻。二是電芯內(nèi)部散熱的難度更大,對(duì)電池壽命存在一定影響。
據(jù)了解,為了提高4680電池的生產(chǎn)率,中國(guó)企業(yè)也助了特斯拉一臂之力。澎湃新聞?dòng)浾吡私獾?,?guó)內(nèi)鋰電設(shè)備生產(chǎn)商深圳市贏合科技股份有限公司就為特斯拉專(zhuān)門(mén)提供了4680激光卷繞一體機(jī),機(jī)器能夠全八個(gè)小時(shí)自主工作,人工不干預(yù),從而使其能耗降低了25%,產(chǎn)能提高了30%。
此外,就在上月末,特斯拉的合作伙伴日本松下宣布,松下位于美國(guó)堪薩斯州德索托的工廠將在11月動(dòng)工。工廠投資40億美元,并得到了堪薩斯州政府提供的8.29億美元的財(cái)政支持。建成后,工廠年產(chǎn)能將達(dá)到30GWh。
而該工廠也將主要生產(chǎn)松下2170電池,未來(lái)可能生產(chǎn)4680電池。松下集團(tuán)的首席財(cái)務(wù)官Hirokazu Umeda表示,松下方面實(shí)現(xiàn)4680電池的量產(chǎn)要到2024年3月。