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分析特斯拉動力電池的三大核心技術

       特斯拉目前能在全球成長中電動車產業中取得領導地位,很大程度與其掌握獨一無二的電動車電池技術有關。

       當前,業內認為車用鋰離子電池制造應用存在能源密度、成本以及循環壽命三大挑戰,而特斯拉在處理上述三大挑戰上的一些優異表現,使其動力電池技術能夠在國際上取得領先地位。

       一是采用尺寸統一的圓柱鋰電池使得成本更低。特斯拉采用圓柱形電池作為其電動車用電池規格,與其它主機廠采用多家電池廠生產的多個型號的電池相比,采圓柱形電池設計電池組可以獲得創造效能提升、彈性化以及成本控制等幾項優勢。

      高工產業研究院(GGII)統計數據顯示,2019上半年我國動力電池裝機量30.01GWh中涉及單體電芯規格高達204種。其中,寧德時代有34種單體電芯規格裝機,位居行業榜首,應用單體電芯規格數量前十企業合計124種,約占整體的61%。

      從單體電芯具體規格裝機總電量來看,排名前十規格中主要以方形為主,占據7種,2種為圓柱類型,而軟包類型僅占1種。

      而特斯拉Model S/X以及Model 3僅采用了Panasonic制造18650和21700兩種標準電芯,極大的提升電芯的一致性和降低了成本。

      甚至因新能源車型銷量暴漲,2019年5月,僅Model 3一款車型就消耗了全球乘用電動汽車電池產能的16%,全部為21700電池。如果算上Model X和Model S的話,2019年5月特斯拉所使用的電池數量達到了總量的22%,僅有18650和21700兩種電芯。

      當前,特斯拉在美國內華達州與松下興建的Gigafactory 1正在生產供應Model 3使用的21700電池,規劃滿載產能達到35GWh,預計2020年將達滿載,相當于可供應50萬輛電動車。屆時21700電芯將成為使用數量最多的一種電芯。

       二是液冷式熱管理系統優化電池壽命。與其它主機廠采用的空冷式技術不同,借由調整電池組的溫度,特斯拉采用液冷式熱管理系統能夠確保電池以最高效率、最優化狀態運行,從而最大化電池壽命以及效能表現。

       目前,液冷式熱管理系統正在被越來越多的主機廠應用在新開發的新能源車型上,成為提升動力電池安全和使用壽命的重要舉措。

       三是積極減少鋰電池中鈷的使用。當前特斯拉Model 3使用的21700電池的鈷含量,已經遠低于其它電動汽車所搭載的鋰電池,特斯拉正計劃將鈷的含量減少為零。   當前,特斯拉正在積極開發不含鈷的新型電池技術,同時提升電池的能量密度,且不犧牲使用壽命從而獲得更高的續航里程,這與國內電池企業研發高鎳電池的技術路線相吻合。

       此外,特斯拉還計劃通過尋找其它的合作伙伴甚至自行開發生產新型電池。今年5月特斯拉收購美國加州能源儲存技術新創企業Maxwell Technologies,正式取得Maxwell超電容器以及乾電極技術。這為其在新電池開發上導入新技術和自產電池提供了保障。

      特斯拉執行長Elon Musk日前也證實,Tesla正準備采用Maxwell電池技術生產自有電池,甚至不排除在未來也投入電池用礦材采集行列。 對特斯拉而言,將Maxwell技術集成至Tesla電池生產相當具戰略意義,因為該技術或將幫助特斯拉獲得更先進的電池技術以及進一步降低電池成本,從而提升其在電動汽車領域的市場地位。

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