4680 电池遭拆解,特斯拉秘密终于揭晓

2022/7/18 8:43:59 来源:IT之家 作者:问舟 责编:问舟

IT之家 7 月 18 日消息,Youtuber @The Limiting Factor 为大家带来了特斯拉最新 4680 电池的拆解和解析,给出了关于这种电池的一些独特设计的规格。

IT之家了解到,得州工厂生产的 Model Y 是目前特斯拉旗下最先进的产品。其使用了 CTC 技术(直接将电芯安装至底盘的技术)、4680 电池以及一体式压铸三大前沿技术,能够明显降低车辆的生产装配难度和成本,并提升性能表现。

据介绍,特斯拉 4680 电池的阴极使用了 NCM811 材料,而阳极则是石墨。

视频显示,特斯拉内部生产的 4680 电池 (大约 6 个月前) 配备了 NCM 811 阴极化学物质,材料中镍含量为 81.6%,而钴和锰的含量尚未透露,但似乎没有铝 (所以没有 NCA 或 NCMA)。

The Limiting Factor 指出,新的干电池电极技术还没有被用于阴极,但它目前已被用于阳极,预期它在这两种情况都将适用或不适用。

分析发现,4680 电池阳极材料中没有硅,而且阳极活性材料是石墨。据悉,电池制造商通常在最先进的锂离子电池阳极中添加 10-15% 的硅来提高能量密度。在这一点上,外媒认为这种偏早期的 4680 电池可能与目前特斯拉采用的化学电极技术有所差异。

尽管如此,数据分析表明这款电池特征还是非常不错的,例如能量密度可达 272- 296Wh/kg。

据称,特斯拉 4680 电池重 355 克,估计总容量为 26.136 Ah,而总能量估计为 96-99 Wh (假设 3.7-3.8 V),这与 98 Wh 的传闻相符。

外媒指出,4680 电池的能量密度大约在 272-296 Wh/kg 范围内,这在目前市面上的电池中是非常好的,基本上属于第一梯队的表现。

作为参考,明年量产的宁德时代 CTP3.0 麒麟电池集成度创全球新高,体积利用率突破 72%,能量密度可达 255Wh/kg,宣称可轻松实现整车 1000 公里续航。当然,宁德时代优势在于全球首创的电芯大面冷却技术,麒麟电池可支持 5 分钟快速热启动及 10 分钟快充。

简单汇总一下:

  • 4680 型圆柱锂离子电池(直径 46mm,高 80mm,重 355 克)

  • 阴极:NCM 811 (81.6% 镍)

  • 阳极: 石墨 (无硅),干电池电极技术

  • tabless design

  • 预估总容量:26.136 Ah

  • 预估总能量:96-99 Wh (假设在 3.7-3.8 V)

  • 预估能量密度:272-296 Wh/kg

外部图像

Troy Teslike 指出,有传言称特斯拉的第一代电池为 98 Wh。在接下来的几年中将会推出更高的能量密度的型号:2023 年为 108 Wh(增长 10%),2024 年为 118 Wh(再增长 9.3%)。

据称,4680 电池已经比体积更小的 2170 电池多存储了 5 倍以上的能量。考虑到传闻的总能量含量,能量密度为:

  • 第一代:276 Wh/kg

  • 第二代:305 Wh/kg

  • 第三代:333 Wh/kg

不过 4 月也有人指出,4680 型电池可能有两种电池组配置:

  • 标准型:690 个电池 (69 x 10) 和 67.620 kWh(98 Wh / 电池)

  • 长续航:828 个电池 (69 x 12) 和 81.144 kWh(98 Wh / 电池)
    当然,目前 4680 型 Model Y 在 EPA 的文件中并未列为长续航版本,而只是列为 AWD,它的续航里程比配备 2170 型电池的版本也没强多少(279 英里与 330 英里)。

除此之外,新电池的钢制外壳(电池表皮)比 2170 型电池厚得多。外媒认为这背后的原因很可能是新电池组结构需要更强的承载力。因此,它使得 4680 型电池更重。根据视频,这一部分重量损失估计为 10-15%。

  • 2170 型:125-250 微米

  • 4680 型:500-600 微米

但正如我们在上面看到的,尽管如此,两者能量密度是相当的:

  • 2170 型:263-276 Wh/kg

  • 4680 型:272-296 Wh/kg

虽然目前 4680 电池的潜力还没有被挖掘出来,但既然它拥有结构电池设计,则意味着特斯拉将能够在汽车结构层面进一步减轻重量,使汽车层面的能量密度明显更高。至少,马斯克 2018 年是这么说的。

外部图像

视频显示,由于电极的厚度(更多的活性材料),新电池可能具有如此有竞争力的能量密度(尽管罐头很重且没有硅阳极)。

在新电池的情况下,阴极厚度似乎要高出 20-25%:

  • 2170 型(通常):60-70 微米(0.06-0.07 毫米)

  • 4680 型:85 微米(0.085 毫米)

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关键词:电池特斯拉4680 电池

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