46800电池,终结燃油车时代?
由于去年9月22日特斯拉电池日,马斯克疯狂“推”46800,我们了解到这款自研电池单次能量提升5倍,充放电功率提升6倍,续航里程提升16%。与现有锂电池相比,具有成本更低、能量密度更高、充放电功率上限更高的优点。
然而发行时投资者并不买账。特斯拉电池日结束后,公司股价由涨转跌,过了很久才创出8000亿美元的新高。(当然,股价上涨是资产加速虚拟化的表现,这是另一个话题。)
随着刀片电池、无钴电池、颠覆性固态电池的轮番上阵,不仅电池厂商,车企也迎来了一场主动或被动的革命。那么,JAC新能源为什么对46800情有独钟,又是从哪里来的这样的信心呢?
路径的正确性
其实这个问题的本质是,特斯拉为什么要研发46800电池?按照第一原则行事的马斯克,不会开发一个看起来颠覆性的产品,甚至会被脱口秀节目无缘无故吐槽。而且很多业内人士都低估了46800电池的作用。所以,我们需要解读一下46800电池的真正实力。
此前,特斯拉暗示在电池领域会有很多“重磅炸弹”,比如使用寿命高达一百万英里的电池,可以大大提高电池能量密度的干电极技术等等。46800电池是一种特殊的电池。
这里也批评46800电池,因为它没有“百万里”的功能。根据特斯拉之前的介绍,通过电化学系统的创新,特斯拉研发的电池可以行驶数百万英里,电池的使用寿命可以长达10年以上。然而,在电池日,马斯克对此只字未提。
但需要指出的是,46800电池的能量密度实际上并没有太大的提升,根据计算大概在283Wh/kg左右(电池重量能量密度=电池容量放电平台电压/重量,基本单位为Wh/kg)。考虑到其他技术改进,46800块电池的总容量应该达到30Ah。能量密度应达到300Wh/kg。
业内有《围城狮子》的分析。“我不太理解这个尺寸的选择。一般认为,圆柱形电池直径超过30mm时,电芯内外温差会很大,影响电池的安全性能。目前46800电池很难做成三元电池,做成铁锂电池要安全得多。国产郭萱的32800,32145都是铁锂材质。这让我们考虑到,特斯拉的重点是降低电池系统的成本,而不是提高电池的性能。”
那么,特斯拉为什么从21700换成46800电池呢?江淮为什么跟进?这是值得业界深思的。
其实通过结构的改进,材料的改变,工艺的创新,这款4680电池会发挥出巨大的能量。这也是江淮坚决跟进的原因。当然,目前除了江淮,似乎还没有国内车企公开走这条路线。比亚迪和当代安培科技有限公司更加沉默。
据外媒CleanTechnica报道,在对电池、阴极和框架进行重新设计后,特斯拉的每千瓦时成本预计将增加56%。也就是说,成本可以降低56%。这将改变“游戏规则”,使新一代低成本电动汽车成为可能。“这一切都始于一块简单的电池。”哎哟,你看不起电池。
目前特斯拉官方视频也显示电池正在紧锣密鼓的生产。特斯拉的供应商松下计划在大阪工厂投资一条测试生产线。预计2022年开始生产46800块电池。但特斯拉还在隐瞒干电极技术的核心技术,该技术于2065438+2009年2月被麦斯威尔以218万美元的价格收购。先不说这个,重点回到46800电池。
46800的实力如何?
JAC为什么跟进46800电池?也就是说,46800电池是否具备颠覆燃油车时代的真正实力?
这款46800电池的专利是特斯拉在2019+01提交的。得益于体积的增大,电池的能量提高了5倍,续航里程提高了16%。这种大“1电池”的另一个特点是“无极”“扁平”。这主要是为了消除传统圆柱形电池极耳的发热,解决电池单体的散热问题。
具体来说就是46800极耳的设计(或全极耳设计),通过激光技术去除传统电池突出的极耳结构,使导电涂层与电池端盖直接接触,可以大大缩短电流移动距离,降低内阻。此外,无极电极中的导电涂层与电池端盖的有效接触面积达到100%,散热能力大大提高。
而且特斯拉46800电池无极耳结构的设计,直接有助于工艺性的提升。某新能源主机厂的热管理工程师评价道:“相对于性能的提升,个人认为,取消拉环的设计对行业来说是颠覆性的。对于电池的热管理来说,热量的减少也意味着可能不需要电池液冷系统的设计。”
其实也不是没有必要,只是因为拉片的取消,不再需要遵循正极向上的原则,所以电池分组后,正极会对接底盘,负极在上面。电芯倒置后的液冷板来到电池组顶部,更有利于恒温。这是5438+10月海外媒体的“剧透”信息。
至于电池的负极材料,特斯拉用的是高镍材料。通过使用更高的镍材料,可以实现高能量密度和长电池寿命。根据马斯克的计算,46800采用镍锰结构,可以使电动车续航里程增加16%,最终降低成本15%。
但业内专家朱玉龙曾表示,锂电池研发较早的中日韩三国,遇到的挑战很大,不可能一蹴而就。在特斯拉公布的三个方向中,更多的是从实验室到试点阶段,很多列出的数据都是基于纸面的。电池的垂直整合需要大量的工作。特斯拉做的4680电池靠不靠谱,目前也没底。
不过,我们还是很佩服特斯拉的勇气。目前,很多传统车企在新能源领域都面临着哈佛教授克里斯滕森所描述的“创新者困境”。在他看来,“管理越好的公司,在‘破坏性创新’的时刻到来时,越难摆脱困境。”所以很多公司“循规蹈矩”,不敢越界。
特斯拉的46800电池就是典型的例子。作为一种“破坏性技术”的技术创新,其技术产品完全是前所未见的新事物。对于传统车企来说,破坏性技术往往在一开始就瞄准了一个无法探测的区域,无法满足传统规模和强大制造能力的增长需求,这对传统车企的决策提出了挑战。
终结运油车时代?
目前,在中国,JAC是第一家跟进46800电池的车企。在研究了15之后,JAC转向了46800电池。可以判断,JAC认可特斯拉的前瞻性路线,认为这个方向是正确的。江淮之所以在4.68万电池的研发和应用上投入这么多,是因为“看清楚了未来的趋势”。
江淮科技负责人表示,“46800推出后,对我们行业所有电池都是一个促进。这个规格出来以后,它的体积,它的能量密度,它的技术,只要把这个组合重组一下,就可以做出一辆续航600km (A0和A00)的车。我今天告诉你,一辆标准A级车可以做到800~1000公里。你认为石油汽车的时代会结束吗?”
当然,这是建立在认知基础上的。纯电动汽车与传统燃油汽车最大的区别在于,电气化的架构将带来燃油汽车无法实现的智能,从而带给用户更加愉悦的体验。46800电池的变化将推动车企向这一趋势靠拢。
从产品量产来看,四好新能源给出的A00级产品的方案是:“4.68万的材质上,磷酸亚铁锂可以做到300公里;三元锂电池可以做到500~600公里。我们的初步计划可以在两年内成为现实。”这是一个非常好的数据。
我们知道除了电池,在BMS和PACK方面也有很优秀的技术形成完整的体系。对此,2020年,四好新能源发布了“蜂窝电池”电池技术,无疑与46800电池相当匹配。
据技术负责人介绍,与一般动力锂电池相比,“蜂窝电池充分借鉴了蜂窝结构的仿生设计,采用外延镀膜的UE技术进行单元封装,锂电池组内所有电芯均涂有轻质自流平导热脂。”散热膏可以保证电池组内部3的温差,从而实现锂电池单体之间的电隔离和热隔离。而且,如果一个电芯出现故障,不会波及到周边,所以不会引起连锁反应。如果将这项技术与46800电池的能量提升叠加,无疑是江淮的自信。
2021 2月1日,江淮汽车与CBAK能源科技签署了为期三年的联合产品开发战略协议。根据协议,CBAK能源科技将根据JAC的技术要求提供动力电池和电池组的定制解决方案,双方将共同开发46800个圆柱形锂电池和电池组。
CBAK在更名前是BIC电池。成立于2001年8月,现在叫中比能源科技股份有限公司,2006年纳斯达克上市,成为中国第一家赴美上市的锂电池公司。
签署合同后,JAC和CBAK还将成立一个R&D联合团队,设计、测试和增强其新产品在电动汽车领域的适应性。江淮表示,未来将优先在其电动汽车上使用双方共同开发的电池和电池系统。也就是说,如果2022年46800电池量产,将会用在思浩新能源的车上。
需要提醒的是,正如著名财经作家吴晓波所说,“从技术到实现,是一个惊心动魄的飞跃,中间会燃烧多少现金和团队的热情。”毕竟企业的技术路线能否取得良好的市场效果,具有很大的不确定性。相比现在的软包和方壳,46800电池还处于边缘地位。正因为特斯拉的推动,我们预计在未来五到十年内会看到更多的46800电池应用。
当然,有很多因素可以终结运油车时代。根据目前业内的认识,2030年之前,燃油、纯电甚至燃油的局面还会持续。新能源转型的成败,是汽车行业的突变,更大意义上的“推倒重来”。46800能否成为未来五到十年动力电池的主流还是未知数,需要做好心理准备。
文/王晓曦
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