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,這遠遠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)內三元鋰電池發(fā)展的主流方向卻是使用更多的金屬鎳,因為這能夠使得電池的能量密度更高。
例如,此前寶馬集團公布了即將展開的46系列圓柱形電池的生產(chǎn)計劃,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。車輛結構的鑄件是車身重量增加的另一個原因。The limited Factor認為,特斯拉之所以制造更重的汽車,是因為它的制造成本可能比傳統(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)特斯拉當時公布的數(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,車輛續(xù)航里程將提高16%,未來結合電池材料和車輛設計的改進,車輛續(xù)航里程凈增長將高達56%,生產(chǎn)成本則可以節(jié)約54%。
www.autoevolution.com網(wǎng)站對此評論說,如果特斯拉對于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的消費者們,或許應該將目光轉向加州或上海的Model Y車型。
方形、圓柱、軟包電池是目前動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)內對于4680大圓柱形鋰電池的看法頗為一致——技術路線有優(yōu)勢,但生產(chǎn)有很大難度。
根據(jù)國內機構中信建投的分析,較于目前主流的方形電池,4680大圓柱型鋰電池相的優(yōu)勢在于:首先,圓柱電池的幾何對稱性更好,所以對電池產(chǎn)氣的容忍度更高,可以兼容更高容量、更高電壓的正極,和更高容量的負極。
其次,4680電池無極耳(全極耳)設計,使得電子運動距離大幅縮短,能夠降低電池歐姆內阻,提升電池倍率性能。最后,4680圓柱單體較大,有利于電池包無模組、電池底盤集成設計。
4680電池也存在如下缺點:一是電池體積更大,所以徑向、軸向幾何對稱性變差,在圓柱內部對正負極要求更苛刻。二是電芯內部散熱的難度更大,對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,中國企業(yè)也助了特斯拉一臂之力。澎湃新聞記者了解到,國內鋰電設備生產(chǎn)商深圳市贏合科技股份有限公司就為特斯拉專門提供了4680激光卷繞一體機,機器能夠全八個小時自主工作,人工不干預,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,松下位于美國堪薩斯州德索托的工廠將在11月動工。工廠投資40億美元,并得到了堪薩斯州政府提供的8.29億美元的財政支持。建成后,工廠年產(chǎn)能將達到30GWh。
而該工廠也將主要生產(chǎn)松下2170電池,未來可能生產(chǎn)4680電池。松下集團的首席財務官Hirokazu Umeda表示,松下方面實現(xiàn)4680電池的量產(chǎn)要到2024年3月。