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Model Y 4680动力电池拆解!

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观点

创新是动力电池的核心竞争力。


德州工厂生产的 Model Y 是目前特斯拉旗下最先进的产品。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


·全极耳设计


·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


Tesla 4680 / Photo New / Tesla


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。


Tesla 4680 / Photo New / Tesla


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)


来源:锂电那些事
化学汽车新能源焊接材料控制工厂
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首次发布时间:2023-06-30
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