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樱桃香蕉丝瓜视频,特斯拉再次降价,仅由于这些黑色技术,电池价格更低

2020-10-16 16:14:26平面部落美文网
电动汽车制造商特斯拉在最近的``电池日''活动中披露了有关该公司永远秘密项目的许多信息。该演讲描述了电池组几乎每个方面的变化和改进。该程序可能会在三年左右的时间内启动2。售价50,000美元的TeslaMotors可能会产生重大影响。为了使占电动汽车成本1/3

  电动汽车制造商特斯拉在最近的``电池日''活动中披露了有关该公司永远秘密项目的许多信息。 该演讲描述了电池组几乎每个方面的变化和改进。该程序可能会在三年左右的时间内启动2。售价50,000美元的Tesla Motors可能会产生重大影响。为了使占电动汽车成本1/3的电池更便宜,特斯拉投入了哪些黑色技术?

  

  罐子形状

  让我们从特斯拉声称其试生产工厂已经存在的两件事开始。 该公司在新电池的设计和制造方面进行了改进。特斯拉首先使用现有的普通圆柱形18650锂离子电池,而大多数电动汽车使用扁平袋形或方形电池,这更像是手机和笔记本电脑中的薄电池。在圆柱形电池中,将长片阳极,隔膜和阴极夹在一起,然后卷成圆柱形罐。阴极板和阳极板均具有细长的“凸耳”,该凸耳可连接至电池罐的正极和负极端子。

  使电池更加耗能的最佳方法之一是尽可能地减少包装。隔膜制造得超薄,并且将占用空间的外部容器和电池组组件最小化,以便每千克电池可以存储更多的电量。显然,从当前设计中减少组件数量已几乎达到极限,因此另一种方法是增加电池体积与封装面积的比率。换句话说,做一个更大的罐子。

  当特斯拉发布用于Model 3和Powerwall的2170电池时,便做到了这一点。圆柱电池尺寸为21毫米乘70毫米,而不是18650电池的18毫米乘65毫米。但是加大它对特斯拉构成了挑战,因为尽管更大的水箱可以容纳更长的鼓,但是更长的鼓意味着阳极和阴极从连接到电池端子的接线片延伸得更远。电子通过的路径越长,将导致安全,快速充电的问题,并产生更多难以散发的热量。

  特斯拉对此的解决方案是引入新的“非极性耳朵”设计,该设计使4680电池更大,并且触点的长度与阳极和阴极板的长度相同。当一切都卷起来时,可以在两端形成玫瑰色簇,从而使通向端子的电子路径的长度在整个电池板上都较短。特斯拉动力总成和能源工程高级副总裁德鲁·巴格利诺(Drew Baglino)表示:``有时候,优雅与简单的事物仍然很难共存。这使我们经历了许多测试,但我们对最终结果感到满意。''

  马斯克补充说:``对于某些人来说,这听起来有点愚蠢。但是对于那些真正了解电池技术的人来说,这是一个巨大的突破。''

  

  考虑到制造商总是倾向于保守秘密,我们真的很难确切知道该电池与其他电动汽车使用的电池有何不同,但是这种非电极电池的设计可以验证特斯拉对圆柱形电池的坚持。选择形状。

  制作新型电池的另一半任务是设计用于制造这种电池的机器。如前所述,特斯拉找到了一种实质上提高部分电池生产线产能的方法。无电极设计实际上有助于实现这一目标,因为电极板始终可以在滚筒中飞扬。同时,特斯拉正在讨论如何利用较小的工厂和较少的能源来提高产量,这将帮助他们实现降低成本和增加产量的目标。

  包

  当然,电动汽车不是由电池驱动的,而是由充满电池的电池组驱动的。这些电池组具有许多好处,包括火灾发生时的充电管理,冷却和安全措施。这使得电池组的工程设计与车辆存储的总能量密度密切相关,因此与电池续航范围密切相关。

  特斯拉介绍了一种新的包装设计,该设计减少了一些结构支撑,这意味着可以在较小的包装中容纳更多的电池。由于这涉及重新设计的包装技术,因此作为车辆的基本结构,也可能带来一些车辆级别的成本优势。

  这种包装设计实际上已经存在,但是没有将其应用到哪个模型上的字。生产可能会转移到现有的汽车上,或者该设计仅适用于CyberPuck,皮卡车或未命名的电动卡车。5万美元的汽车?马斯克没有解释。

  但是他确实暗示了新电池内部的化学成分。这是时间线变得更加模糊的地方。 毕竟,他讨论了阳极和阴极的新化学成分,这两者都将开辟新的视野。

  现代锂离子电池的阳极是石墨。 石墨的结构允许它包含在充电过程中移动到阳极的锂原子,但这是其全部功能。这意味着电池体积和重量的很大一部分不会直接有助于储能,而只会使电池正常工作。如果您可以在这方面节省一些体积和重量,则电池的能量密度将增加。

  特斯拉和其他制造商目前正在向石墨中添加一些硅,因为这可以使相同体积的阳极容纳更多的锂。更好(更便宜)的选择是使用纯硅。但是,尽管石墨允许锂在不改变其形状的情况下进入和排出,但硅在容纳锂时具有膨胀的烦人习惯。这可能会导致硅结构故障,性能随时间下降以及电池容器中潜在的危险故障。

  关于锂离子电池替代阳极的研究很多,但尚未完全引入市场。特斯拉声称设计了一种阳极,该阳极在导电弹性聚合物中包含微小的硅颗粒。该公司表示,这可以延长电池寿命并确保硅阳极电池的安全。

  该电池的索赔成本已从石墨硅的每千瓦时约10美元降至纯硅的每千瓦时约1美元。至于汽车续航里程,特斯拉声称增长了20%。但未描述其他属性。例如,阳极的寿命比当前阳极更长,因此不清楚特斯拉是否计划将其放入电池中并在今天出售。

  特斯拉还在阴极侧切换到另一种化学成分。是的,该公司使用多元化技术,至少与具体的化学细节一样值得注意。特斯拉现在希望提供三种不同类型的锂离子电池,范围从更经济到高端。

  

  特斯拉目前使用NCA化学剂(即锂镍钴铝),而锂镍锰钴(NMC)化学剂在电动汽车行业的其他领域更为普遍。钴是这些元素中最昂贵的元素,其中大多数来自刚果民主共和国的矿山,那里的工作条件非常危险。因此,业界一直在努力减少钴的使用量。

  特斯拉表示,该公司已开发出两种不含钴的新化学品。这始于一种新的“高镍”阴极化学,该化学依靠“新涂层和掺杂剂”来代替稳定的钴。尽管该报告没有详细说明,但Baglino曾经称其为“ 100%镍”配方。它具有最高的能量密度,但同时也是最昂贵的,适用于CyberTruck和Semi,这两个都需要额外的能量密度。

  根据马斯克的说法,较便宜的一种是新型镍锰阴极,两种金属的比例约为2/3或1/3。这意味着这也是不含钴的,但是特斯拉并未明确指出。这种化学物质大大降低了交易价格,以换取更高的能量密度。已经存在比例为8:1:1的锂镍锰钴阴极,因此与减少锰的使用量相比,减少钴是一个飞跃,但是我们不知道特斯拉是如何做到的。

  特斯拉的第三种化学物质被称为磷酸铁锂(LFP)。这是这些组合中最便宜的,并且具有最低的能量密度。为了支持特斯拉在中国的运营,它已与LFP电池制造商CATL达成了新的电池供应协议。今年早些时候,该公司获得了政府的批准,可以在中国生产该型号的Model 3。

  考虑到所有其他改进,特斯拉似乎能够很好地依靠这种化学反应,因为电池组的容量没有太大限制。这包括网格规模的Powerpack电池存储设备。但是在演示幻灯片中,下一个2。价值50,000美元的汽车也包括在此类别中,这表明这种更便宜的化学品可能有助于降低行驶里程较低的汽车的价格。

  干燥

  在成本方面,这些新的阳极和阴极制造工艺也非常重要。锂离子电池制造商使用所谓的“湿法”将原料混合并沉积在铝箔上,制成阳极或阴极板。将粉末材料与水或其他溶剂混合,涂在箔上,然后在大烤箱中干燥。这些干燥炉使用的能量占电池产生的总能量的很大一部分。此过程还在工厂车间中占据了巨大的空间。

  因此,显然,另一种选择更具吸引力。特斯拉于2019年在这里收购了一家名为Maxwell Technologies的公司。从那以后,有传言称该工厂一直处于超负荷运转状态,并且据推测,生产超级电容器的公司具有特斯拉想要的。事实证明,制造阳极和阴极的干燥过程正是所需的。

  

  马斯克表示,自收购以来,麦克斯韦的干燥过程已经建立了多次迭代。在演示的背景下,播放了一个大辊挤压深色粉末的视频,另一面出现了成品,但这肯定不如制作自己的面食那么简单。马斯克还说,这个过程还没有准备好进入流水线生产。他说:``公平地说,这项技术可能确实有效,但效率不高。``但是,马斯克和巴格利诺都表示这样做的回报是减少成本仅需要能源输入的十分之一和工厂面积的十分之一。

  特斯拉降低电池成本的最后一招是,该公司希望其金属供应商将开始向其提供不同化学形式的材料。例如,他们从镍供应商那里获得的是硫酸镍,这需要进行一系列化学处理才能将镍与硫酸盐分离,然后处理所有硫酸盐。马斯克声称,将金属作为硫酸盐出售是不必要的“传统”做法,并且可以跳过,因为供应商提供的特斯拉镍不需要化学预处理。还有一些空白需要填补,但特斯拉似乎将其用作降低总体成本目标的一部分。

  成本

  特斯拉的总体目标是将每千瓦时的电池生产成本降低56%,同时将汽车行驶里程提高54%。鉴于分析师估计,2019年的市场价格为每千瓦时156美元,这将使特斯拉的电池成本超过每千瓦时100美元的里程碑。当通用汽车在三月的“投资者日”宣布其新的电动汽车电池平台时,它承诺在平台寿命的早期将超过100美元。“特斯拉似乎提出了更快的时间表。

  马斯克说:“我们可能需要12到18个月才能开始展现这些优势。要完全实现这些优势,可能需要大约三年的时间。特斯拉将在三年内实现这一目标吗?该公司多次错过了目标。当这些技术可用时,其中一些会看起来有所不同吗?也许所提供的模糊描述将难以区分。

  但特斯拉无疑为电池生产设定了一个崇高的目标,即到2030年每年生产兆瓦时的电池存储量,增长了100倍以上。这不仅需要迅速扩展现有流程并急需建立更多的“巨型工厂”。该公司概述的主要进展将使实现其目标变得更加容易,但前提是所有多米诺骨牌如期出现并落下。

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