當前位置:律師網大全 - 專利申請 - 電芯技術不停換,妳買到的特斯拉並不完美!

電芯技術不停換,妳買到的特斯拉並不完美!

之前,馬斯克在特斯拉電池日活動上宣布?Model?Y將率先使用最新的4680電芯,以替代剛服役不到壹年時間的21700電芯。並且,之後特斯拉旗下的大多數車型都有可能會用上這壹規格的電芯。

那麽,馬斯克為什麽要急著給特斯拉產品換電芯規格,又是為什麽讓21700電芯在這麽短的時間內“失寵”,成為馬斯克眼中的棄子?這壹切還要從電池熱管理與成本兩方面開始說起。

自燃,自燃,還是自燃

特斯拉的新聞中從來不缺乏自燃的話題,無論是國內還是國外,無論馬路上還是地下車庫,特斯拉似乎都是壹個不穩定因素。這其中以12年-14年生產的特斯拉Model?S最為“出名”。

事實上特斯拉最近就因為自燃而身陷控訴,有資料顯示,早在2012年量產Model?S的時候,特斯拉就已經知道電池冷卻有問題,甚至可能導致起火,而8年後的今天,這個問題仍然沒有解決!這個證據來自特斯拉內部郵件,該郵件被曝光後在北美造成極大轟動,在郵件曝光不久,特斯拉股價急劇下跌,而這次事件2個月後,馬斯克宣布特斯拉將使用4680電芯。

據該郵件顯示,特斯拉曾先後委托三家公司測試調查電池冷卻配置,結果均顯示Model?S冷卻系統的末端連接配件有問題。特斯拉的電池冷卻系統是通過電池加裝外部冷卻液管實現的,但管道末端接頭使用了強度較低的鋁材,很容易磨損破裂,造成冷卻液泄漏,導致汽車電池短路失火,或在電池內部留下易燃殘留物。

輿論指出特斯拉故意隱瞞電池組安全性問題,讓尚不成熟的Model?S強行上市,最終導致了世界多地的自燃事件。

針對這壹結果特斯拉官方尚未表態,但是眾多Model?S的用戶已經開始了申訴,他們認為自己所購買的產品存在客觀缺陷,雖然不會100%出現問題,但誰又能保證厄運不會出現在自己身上?Model?S所搭載的18650電芯由於單體較多,導致溫控性能較差,發生串聯燃燒的可能性也比較大,這是讓眾多車主擔心的主要原因。

以18650電芯組成的電池組由於單體體積較小,為了保證電池包的緊湊性,單體電池之間的間隙也就比較小,這就導致導熱材料很難布置,也提高了BWS“電池組管理系統”的成本,畢竟需要平衡這麽多電芯的電壓是壹件比較麻煩的事。

而在21700電芯被特斯拉采用後,這壹缺點得到了有效的改善,相同容量下不僅電芯數量少了,彼此之間的空隙也更大了,導熱材料能夠更好地布置在電芯之間,平衡整個電池組熱量。不過21700電芯也存在壹些缺陷:21700並沒有縮小電池包體積,也不能實現平板冷卻方案,原因是21700單體還是有些短,因此在特斯拉的電池組中依然采用兩層堆疊的方式進行布置,從熱管理來說還是有缺陷。另外,由於單體容量限制,21700的充電功率也不能取得進壹步突破,這是制約電動車能量補給速率的因素之壹。

因此,綜合各方面的成本與性能考量,特斯拉采用了更高的4680電芯,得以實現單層布局,讓單層平板散熱成為可能。

電池組平板散熱的原理是將鋰電池銅制陽極材料直接固定在底板上,由於銅是很好的導熱材料,因此每個電芯的熱量都能被導流至底板,而底板則起到平衡電芯溫度、冷卻的作用。單層平板式布局能大幅減少電池組導熱材料的使用,在成本上極具誘惑力。

4680電池組體積、結構都比之前更加緊湊

整車性能提升

冷卻方式變化以後特斯拉可以將電池包裝得更緊密,電池包的尺寸得以顯著縮小。這是壹個優點,因為質量會更多地集中在車輛的中心,它減少了極性慣性矩,並改善了車輛的操控性。雖然電動車因為電池布置在地板上,讓整車的重心非常低,但這不代表有益於操控性,壹輛車最理想的重心分布壹定是讓重量都集中在車輛中間,而過大的電池包則讓重量分散在整個車底,其實不利於車輛底盤的動態轉化。此次特斯拉將電池包縮小,則能夠有效改善電動車這壹缺點。

另外,由於單體電池變大,正負極能夠承受更大的電壓差,電池的充電功率也比之前要高出不少,好處就是充電時間更短,充電時溫度上升更低。

新的4680無極耳電池在10%?SOC時初始內阻為3毫歐姆,並80%?SOC時逐漸降低到2毫歐姆。2170電池的電阻為23/20/20毫歐姆。我們可以看到,電池的電阻降低為10%左右。相比之下,特斯拉在專利應用中標註的技術,可以達到減少5-20倍的效果。

21700與4680電芯充電功率與時間的對比圖

車叔點評

通過技術分析可以看出,特斯拉頻繁變化電芯規格,是它不得不做出的改變,以改善產品中出現的缺陷。相比之下,妳現在買到的特斯拉產品,就顯得不再完美。

另外,特斯拉電池的創新主要是來自外圍非核心結構的創新,比如通過增加電池單體尺寸,相對減少外殼的占比。而能量密度的真正提升,必須而且只能通過材料創新來獲得。生產工藝的創新可以降低成本,但是對能量密度幾乎影響不大。電池正負極材料的創新會帶來鋰電池電化學體系的性能的飛躍,但是這需要經過長時間的科研積累。

本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。

  • 上一篇:電動車技術誰的專利多?
  • 下一篇:東印度公司的侵略範圍只限於印度嗎?
  • copyright 2024律師網大全