特斯拉披露4680电池最新进展 CTC技术或将应用于Model Y

去年9月22日,特斯拉在其“电池日”上对外首次发布了4680电芯和CTC(Cell to Chassis,即电芯直接集成到整车底盘,略去模组和电池包)。过去一年时间,由于特斯拉并未向外界披露多少4680电芯具体的研发进展,以及其原本计划搭载4680电芯的车型延期,业界大多认为4680电芯研发进展可能不如预期。

 

不过,10月9日,特斯拉在德国柏林举办的“Giga Fest”开放日活动上,对外展示了4680电芯产品,并且该电芯已经出现在展示的特斯拉Model Y车身上。有分析人士猜测,特斯拉柏林工厂或将会是最先用上这一产品的工厂。

4680电池的电芯直径为46mm,高度为80mm,尺寸比特斯拉此前使用的2170电芯大了一倍,但单体电芯的容量则提升了5倍,输出功率提升6倍,整车续航里程有明显提升。同时,基于工艺创新和颠覆,使得电池生产制造成本有明显下降。

在业界最为关心的4680电芯生产制造方面,特斯拉透露,美国特斯拉弗里蒙特加藤路的试点工厂正在加速生产4680电池。据悉,该工厂的规划产能为10GWh。同时,伴随着特斯拉总部迁往得克萨斯州奥斯汀市,特斯拉也将在得州工厂生产4680电芯,预计2022年得州能够量产4680电芯。

除了美国本土,特斯拉德国柏林电池工厂也已经于9月19日破土动工,柏林电池工厂未来也将是4680电池重要生产基地之一。

据悉,在柏林工厂量产之前,特斯拉柏林工厂Model Y所需的4680电芯或将主要由特斯拉美国加州工厂提供。

事实上,自去年特斯拉推出4680电芯以后,包括LG新能源、松下电池、宁德时代、亿纬锂能、蜂巢能源、比克电池等众多电池企业都已经在研究和改造产线,布局4680电池,希望获得特斯拉相关订单,并在大圆柱电池技术方面取得突破。

可以预见,大圆柱4680电芯的商业化进程会随着特斯拉及相关电池企业的技术成熟而加快,有望在2022年迎来大规模爆发。

电动化提速,最重要的还是在成本和制造效率上进行颠覆和变革。这一点,包括电池、车企都在通过技术创新来实现。

 

在“Giga Fest”开放日活动上,最令人惊喜的并非4680电池,而是作为车企,特斯拉的CTC技术(即将电芯直接集成到车辆底盘上)已经有雏形,这或将引领和带动动力电池与整车设计的颠覆性创新和改变。

据特斯拉介绍,CTC新电池架构设计的灵感来自航空航天领域将燃料箱融于机翼一体而不是另做燃料箱这一创新。特斯拉决定制造一个电池组,作为车身结构,连接前后车身底盘部件。

特斯拉披露4680电池最新进展 CTC技术或将应用于Model Y

 

当前,特斯拉的电池架构是通过将电芯组合成模块,这些模块组合在一起形成电池组,然后把电池组安装在车辆平台上。新架构的不同之处在于,特斯拉不再使用模块,而是将整个电池组构建为车辆的结构平台,这种新设计能有效减少零部件的数量和电池组的总质量,因此有利于提高效率,降低成本,并最终提高电动汽车的续航里程。

特斯拉在“Giga Fest”活动上展示了最新电池架构的一个剖面图,清楚显示4680电芯的排列布局。新电池系统平台仅由三个部分组成:一个电池组和两个大型铸件,而这个平台却构成了整辆车的很大一部分。

马斯克在谈及CTC设计时表示,“没必要往盒子里再装一个盒子”。

此外,座椅将能够直接安装在支架上,降低车身高度并大大简化组装过程。所有这些工艺的改进将有望显著降低Model Y的成本,并提高效率。

据悉,特斯拉这种CTC技术,并非仅适用4680电芯,从特斯拉在柏林展示的情况来看,CTC技术也适用于2170圆柱电池,预计未来还会兼容其它尺寸电芯。不过,由于全球包括特斯拉在内,目前并未有车企量产CTC技术车型,所以仍然需要等待特斯拉在柏林工厂将这一新电池架构技术量产和验证。

近日,特斯拉在其2021股东大会上表示,预计到2030年特斯拉将实现年销量2000万辆新车,并有信心在接下来几年保持至少50%的新车交付增长率。

数据显示,今年第三季度特斯拉共生产了23.78万辆新车,交付了24.13万辆,创历史新高。2021年前三季度,特斯拉累计交付新车62.7万辆,同比增长97%。

马斯克在股东大会上表示,“我们的计划是要大量订购电池,确切地说,我们已经向供应商订购大量电池,向他们传达了他们生产多少我们采购多少的信息。”

对于业界担心的全球电动化带来的锂资源紧张,马斯克还表示,锂资源在地球中的储量非常充足,并不稀有,“关键在于正极材料中所用的镍、钴资源,特斯拉高端汽车使用三元电池,可以实现更高的续航里程,但是标准续航的车型和固定式储能未来都会使用铁基电池(磷酸铁锂电池),未来铁基电池会得到广泛使用,这个不会存在短缺问题。”

此外,马斯克还指出,可以把电池看成“优级矿产,从退役电池中回收关键材料是更优的选择,目前特斯拉已经开始进行电池回收,很多友商也在这方面投入资金。

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