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臭美的小女人
首页 > 论文问答 > 马斯克的最新电池汽车专利

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艺海秦声

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特斯拉自研电池又有新的动作和进展了。据 Electrek 报道,特斯拉正在美国弗里蒙特建造一条电池生产线试点,并计划用自己的设备来生产电池,这也就意味着特斯拉的自研电池终于要面世了。不知道大家还记不记得?2019 年 6 月,特斯拉位于 Kato Road(音译加藤路)的一个名为「skunkworks lab」的秘密实验室曝光,这里就是特斯拉用来进行电池设计以及研究电池生产工艺的场所。而这个实验室就在弗里蒙特,距离特斯拉工厂只有几分钟路程。没错,一切就是这么的「巧合」。特斯拉牌电 特斯拉自研电池的野心真正开始「暴露」,要从去年说起。把时间拉回一年前。2019 年 2 月,特斯拉宣布收购 Maxwell。这家公司是做什么的呢?通俗讲就是研究电池技术,它家的干电极技术可以把电芯能量密度提升至 300Wh/kg 以上,未来有可能进一步增加至 500Wh/kg。同时 Maxwell 称,在经过 1500 次循环充放电之后,其电池依然拥有 90%的容量。说白了就是,它家的技术可以优化电池性能,进而大幅提升电动车续航里程。收购这么一家公司,这就让外界猜疑不断。现在当我们打开 Maxwell 的官网,映入眼帘的就是和特斯拉相关的宣传图。作为 CEO 的马斯克对 Maxwell 电池技术的评价是:「我们认为这是一项很有战略意义的技术,它将对电池生产的成本和规模产生巨大影响——既降低成本,又减少规模化生产所需的资金。」同样是在 2019 年 2 月,由电池专家 Jeff Dahn(达恩)领导的特斯拉电池研究小组申请了一项新电池化学的专利,其可以为电池提供更快的充电速度、更长的寿命和更低的成本。这种技术不止能用于储能,也能用在电动车上。这两件事叠加在一起,让大家开始浮想联翩。而在接下来的 2019 年 6 月的股东大会上,当时尚在位的特斯拉 CTO JB Straubel 谈到「电池生产的大规模解决方案」时,他用的词是「battery cell production」而不是「battery production」。特斯拉技术副总裁 Drew Baglino 直言,(特斯拉)希望能成为「master of their own destiny(自身命运掌局者)」。同时表示「从合作伙伴那里学到了很多东西」,而且现在已经有「解决方案」了。这种暗示已经很明显了,特斯拉就是要自己生产电芯,做自己的主人。而在相当长的一段时间内,特斯拉和电池合作伙伴松下的「恩爱」,早已被世人熟知。(已经离职的 JB Straubel)不过特斯拉的脚步并没有停下来,从电池设计到生产制造,马斯克想要完全自己掌控。2019 年的 10 月,特斯拉收购了加拿大海霸精密设备公司(HIBAR SYSTEM LIMITED),这家公司就是以精密计量泵、注液系统及电池制造系统而著名。在过去的近 40 多年时间里,Hibar 已经成为电池行业里一次电池及二次电池生产线的首选供应商。收购这家公司,特斯拉也就补齐了最基本的生产制造能力,也就可以「召唤神龙(生产自己的电池)」了。寿命百万英里那么,问题来了,特斯拉牌电池的性能到底怎么样呢?这是大家最为关心的话题。在去年 4 月的特斯拉自动驾驶日上,之前藏着掖着自研的自动驾驶芯片终于露脸。与此同时,在谈及其「ROBOTAXI」宏大计划时,马斯克宣布特斯拉将最早在明年(2020)制造能跑「百万英里」的电池。这里有一个对比数据:Model 3 的驱动和车身设计有点儿类似商用卡车,设计使用寿命可以达到一百万英里,但目前电池组使用寿命「只有」30 万-50 万英里(1500 个充放电循环),也就是说,特斯拉希望造出能匹配整车使用寿命的电池。当然,马斯克并不是口嗨。还记得前面提到的由 Jeff Dahn 领导的电池小组吗?2019 年 9 月,达恩实验室发布了论文,描述了如何制造马斯克梦想中的电池。Dahn 在论文中这样写道:「We conclude that cells of this type should be able to power an electric vehicle for over 6 million kilometers (1 million miles) and last at least two decades in grid energy 」「我们得到的结论是,这种电池使用寿命可以超过 160 万公里,在储能装置中可以用 20 年。」2019 年 12 月,特斯拉通过「加拿大特斯拉汽车公司」正式取得该专利。接下来,我们再回到这两天的最新消息:特斯拉已经在弗里蒙特搭建了这样一条电池试点生产线,「寿命百万英里的自研电池即将上线」?就 make sence 了。再补充一个很有意思的点:特斯拉的电池专利针对的是 NCM(电池正极材料是镍钴锰),而现在特斯拉使用的却是 NCA(镍钴铝)电芯。不过,特斯拉新增的两个电池合作伙伴宁德时代和 LG 化学所使用的都是 NCM 电池,所以,后续特斯拉大概率会转向 NCM。即将上线从目前公布的信息来看,特斯拉已经将收购的几家公司的技术和资源整合,自研电芯的工作已经准备就绪,一旦此次试生产进展顺利,特斯拉牌电池将正式上线。此前,我们曾写过一篇?文章?,在其中盘点过特斯拉和松下的种种过往。从最开始的黄金搭档到现在的关系紧张,着实唏嘘。而现在,除了松下,特斯拉身边还有了宁德时代和 LG 化学。但是,?将电池这么重要的底牌交给别人掌控,这是控制欲超强的马斯克绝对不允许的?;而此前,因为松下电池产能受限影响特斯拉产能爬坡,马斯克直接在 Twitter「发飙」;再加上对电池需求量巨大的新产品们(比如 Semi、新一代 Roadster、Cybertruck 等),特斯拉需要?提高电池产能,同时降低成本?……对电池实现自研自产,势在必行。马斯克在去年股东大会上说过这么一段话:「investors ought to look out for two things in the coming year: battery availability and advancements in full self-」「在接下来的一年里,投资者们应该关注两件事:电池的可用性和自动驾驶技术的进步。」这其实就暗示了电池的自研。在自动驾驶方面,特斯拉已经挖了一个「百万台 Robotaxi 上路」的大坑,接下来,我们该关注特斯拉电池的进一步信息了。答案或许会在今年 4 月的「特斯拉电池日」上揭晓。希望到时候马斯克能给我们翻译翻译,到底什么叫惊喜。本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
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张小电1301

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蛋蛋的肉粑粑

在今年9月份举办的特斯拉电池日上,马斯克凭借4680电池刷屏了全球媒体圈。其宣称该电池采用了无极耳技术,单体能量密度提高5倍,续航里程增加16%,动力也提高6倍左右。近日,特斯拉在官网公布了首批4680电池的组装信息。据观察,该电池单体从原来的圆柱形改为了蜂窝式设计,并通过无模组技术,使电池包尺寸大大减小。官方称,该电池包约由960个(40x24)电池单体组成,相比此前上千个2170电池组成的电池包要少很多,同时因为4680电池单体的能量密度提升,该电池包能量密度可达300Wh/kg。全新的4860电池采用了此前特斯拉所申请的无极耳专利技术,通过去掉电芯中独立的极耳部分,降低内阻,使电池的热稳定可控性提高。但此前有专家评论称,“无极耳”实质与国内圆柱全极耳电池的设计理念基本一致,仅仅是软、硬连接结构的不同。据不完全统计,国内全极耳圆柱电池或无极耳圆柱电池专利自2006年开始出现,其中主要以全极耳专利为主、少量无极耳专利,但两者专利保护内容大致相同。在网页下半部分,特斯拉还展示了4860电池的“经济优势”,该电池单体可降低56%的成本,而通过全新的电池包设计,整体可节省约86%的成本。针对该电池的应用方面,尽管目前试装线已经启用,但马斯克曾表示,这款4680电池已经被应用在部分原型车上,然而由于量产问题,大规模应用还将需要一段时间。根据官网刚刚发布的Model S Plaid版车型来看,该车的续航里程超过了840km,百公里加速小于1秒,有理由猜测,该车或许就是搭载4680的原型车。目前,新车已经在特斯拉中国官网上架,预定价格为49万元,预计2021年底正式交付。本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

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