新能源電池大戰,4680電池變大了,也變強了

新能源電池大戰,4680電池變大了,也變強了

文/桃李

新能源汽車領域發展至今,各大車企的競爭已經進入到了白熱化階段,有的選擇堆配置,有的選擇做造型,也有的選擇走技術路線,可以説是各有所長。但不管各自的偏向有何不同,純電動汽車都繞不過三電系統,而站在消費者的角度來説,其中的電池因為接觸較多,同時關乎着汽車的續航與安全,自然成了我們最為關注的地方。

之前筆者就曾給大家介紹給一些電池技術,比如比亞迪的刀片電池、廣汽埃安的彈匣電池等等,而提及電動車,除了國內的比亞迪和一眾造車新勢力,大家一定會想到特斯拉,其在電動汽車領域的地位是不可否認的,所以今天我們就來聊一聊特斯拉的4680電池,看看它有什麼過人之處。

新能源電池大戰,4680電池變大了,也變強了

首先解釋一下它為什麼叫這個名字,4680電池的名字中的數字其實指的是它的尺寸,即單體電芯直徑為46mm,高度為80mm,這是特斯拉使用的第三代電池了,在它之前還有1865和2170兩款電池,命名規則與之相同。

除去部分材料改變的影響,尺寸變大帶來的好處就是,即便是電池的能量密度沒有變化,但是單個電池的能量更高了,這就好比你用小杯子和大杯子喝水的區別,水的密度沒變,但是杯子的容量變大了,裝的水自然就多了,官方的數據顯示,一節4680電池的電量等於5節2170電池的電量。

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這樣做的好處不僅是電量地提升。過去Model S的電池規格為85kWh,特斯拉需要管理7104顆18650單體電池,而到了Model 3,長續航版本的電池包規格為80.5kWh,電量相差不大,卻只需要管理4416顆2170電池,如果換成4680電池,那將會進一步減少單個電池的數量,這意味着電池的熱管理難度下降,而且通過完全移除模組和電池包,電池單體與單體間變得更為緊湊,電池零部件數量將大幅下降,相應的成本也會有所降低。

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相比於上一代電池,4680電池還有一個不一樣的地方,那就是“無極耳”設計。特斯拉的4680電池去掉了原有的極耳,選擇了在集流體末端留白未塗覆正/負極材料。簡單來説不是沒有極耳了,而是整個一端面都變成了極耳,這種設計大幅降低了電池的阻抗,緩解了圓柱電池的發熱問題。

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除了尺寸比前代電池變大以外,與我們熟悉的新能源汽車所用的電池相比,4680電池的外觀也有所不同,它沒有采用主流的方形電池設計,而是選擇做成圓柱形電池。原因在於,圓柱形電池有規格和型號的標準,工藝也比較成熟,適合大規模連續化生產,從特斯拉的產能來看,這無疑是最好的選擇。

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另外,圓柱電池成包時中間會有間隙,雖然密度不如方形電池,但是這些間隙可以在電池熱量升高時,給電池的受熱變形預留出一定的空間,可以更好地避免出現方形電池受熱變形導致電池損壞的問題。

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雖然這款電池現在的呼聲很高,但是也還是有不足的地方,這主要體現在生產層面。作為特斯拉在2020年9月發佈的一款電池,直到現在還沒有完全實現量產,其中最大的原因就在於良品率太低,一是極耳焊接技術的難度大,二是乾電極工藝有較高的門檻。如果該電池不能夠將良品率穩定在90%以上是很難實現量產的,不過從相關消息來看,這一天應該不會太遠了。

總結:

電池技術的百花齊放對於我們消費者而言算是一個好事,畢竟選擇多了,安全性和綜合性能也在不斷地進步,也希望國產新能源車企能夠有進一步的突破。

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