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編者按:競爭對手正在追趕特斯拉,如何保持優勢?可能只要靠松下新電池了。這種電池似乎并沒有改變化學成分,只是優化了設計。本文來自翻譯。
特斯拉引領電動狂飆,然后成為主導者。但在過去幾年里,其它一些競爭對手已經追了上來。競爭對手的汽車有相似的科技、續租里程、成本。看起來特斯拉很快就會喪失優勢。為了維持壟斷地位,特斯拉有一套計劃。松下正在開發終極電池,它將成本降低一半,容量增加4倍。
松下是怎樣實現飛躍的?這樣的電池何時上市?其它企業還能與特斯拉競爭嗎?
2021年10月25日,松下CEO展示新電池原型。電池高80厘米,寬4.6厘米,是柱狀電池,看起來有些大而笨重,但在金屬外殼里隱藏著一些看似簡單卻功能強大的設計。簡單來說這是一種新形狀,有新的內部結構。
可惜我們不知道新電池內部有什么化學成份,只知道它仍然是鋰電池。馬斯克和松下都說它使用的化學材料能增加電池容量,降低成本。
如果你打開柱狀電池,就會發現里面藏有軟包電芯。不同的材料一層一層堆疊,用來存儲電能。軟包電芯有所謂的“Tabs”,也就是兩塊小金屬片,一塊用于正極,一塊用于負極。制造Tabs是很難的事,它成為電池瓶頸、延長充電時間、降低峰值輸出。
特斯拉新電池用到了無“Tabs”設計,因為電芯的表面相當于Tabs。這樣一來電池制造更容易,成本更低,因為組裝更簡單。無Tabs設計還可以縮短充電時間,提升汽車峰值動力,因為Tabs瓶頸被打破。
按照松下的說法,新電池相比老電池有很大的優勢。
現在特斯拉用的電池寬2.1厘米,高70厘米,也就是所謂的2170電芯。Model 3有4416枚2170電芯,電池容量74kWh。
新電芯就是4680電芯,它明顯不同。960枚4680占用的空間相當于Model 3汽車2170所占的空間。一枚4680的容量是9000mAh,2170只有5000mAh,所以裝上4680總容量可以達到130kWh。
換言之,空間相同,汽車的電池容量可以增加75%。
不只如此,4680還能減輕重量,降低成本。制造電池時要用大量的鐵包裹電芯,如果增大電池就能減少鐵的用量。如此一來不只降低了成本,還減輕了重量。
如果電池封裝更簡單一些,成本還能降更多。現在特斯拉只需要組裝960枚電芯,制造汽車時會更簡單。特斯拉將電池分成“Bank”和“Brick”,一塊“brick”有462170枚電芯,一“Bank”有96“Brick”。每一塊“Brick”都有自己的控制模塊,每一塊“Bank”也都有自己的控制模塊。所有這些“微型計算機”都會增加成本。4680沒有這么麻煩,只要一個控制模塊就能控制960枚電芯。復雜變簡單,高成本變低成本,重變輕。
還有其它好處。2170電芯緊密挨在一起,彼此之間空隙很小,這樣會影響散熱,而散熱又影響充電速度和峰值性能。4680電芯之間的空隙更大,如果在空隙中增加散熱片,降溫會更快。如此一來,新電池就能使用更長時間,充電更快,性能可以達到峰值,退化速度比2170慢。
馬斯克鼓吹說新電池便宜56%,峰值性能提升4倍,續航里程增加16%,他的話也許值得相信。Sandy Munro甚至相信數字被低估了。如果特斯拉想造出續航里程632英里的Model 3汽車,它也許能做到。但馬斯克似乎更看重電池的成本優勢,并不是續航里程。
新Roadster可能會有更強的性能和續航里程,它可能會用上4680電芯。為什么Roadster推遲了?可能是在等新電池量產吧。
新電池會給市場造成怎樣的影響呢?
大眾I.D3與Model 3直接競爭,豐田等企業也與松下合作,新電池并非特斯拉獨家所有。從理論上講其它企業也能引入新電池。
不過相比其它汽車制造商特斯拉的生產更有彈性。簡單來說,特斯拉抽出舊電池換上新電池更容易一些。特斯拉現在的汽車已經推出幾年了,開發成本可能已經收回,換上新設計的電池可能不會“浪費錢”。
再看看大眾、梅塞德斯、奧迪、福特、豐田、本田,它們沒有很成功的電動汽車平臺。如果它們想改變電池就要淘汰老電池,大量開發費用可能會打水漂。
日產、雷諾、雪佛蘭的電動汽車已經銷售很長時間,開發成本已經收回。它們可能會用新電池裝備老車型。
幾十年來特斯拉使用相同的車型,設計簡化,升級更便宜更輕松,在未來較短的時間內,可能只有特斯拉能夠引入新電池。
也就是說特斯拉可能會推出更便宜、更快、續航里程更長、自動駕駛技術更好的汽車,比其它汽車更出色。競爭對手要追上可能還要幾年時間,因為它們無法承受設計調整帶來的損失。
特斯拉聲稱4680電芯會在2022年上市,但哪款汽車會用呢?它沒有說。也許是偶然,就在同一年Cybertruck也會開始生產,Roadster會在2023年年初推出,這兩款汽車需要更輕、更高容量的電池。Model S/3/X/Y也可能會用上新電池,因為它們的更新速度非常快。讓時間來告訴我們答案吧。
譯者:小兵手