能量密度暴增500%!特斯拉革命性電池上車:續航完美了

1000公里續航!

馬斯克的電動卡車業務(SemiTruck)又刷新了一項新紀錄。

昨日,特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)在接受媒體採訪時自信的說到:

使用當前的電池技術,讓電動卡車實現500公里和800公里的續航里程,很簡單且微不足道。在不久的未來,我們的電動卡車在40噸滿載下,續航能力可達到1000公里。

這項最新突破,與目前特斯拉高配版Semi相比—支持800公里續航,還要高出約25%。

特斯拉Semi又升級!使用4080電池續航將超1000公里

值得注意的是,馬斯克提到的40噸滿載也包括Semi本身的重量。但他也表示,

Semi的有效載荷應該與同級別柴油車車型大致相當,貨物重量有可能會少1噸。

對於電動卡車來說,重量和負載能力非常重要,因為它決定了運載貨物量以及盈利能力。這也是Semi商業化的一項重要指標。

今年8月份,比爾·蓋茨針對這一點還公開宣稱,「電卡體積又大又重,永遠不會成為重型卡車、輪船和客機的解決方案」。

馬斯克對此不屑一顧,直接回懟「你對電卡一無所知」。

這件事剛剛過去兩個多月,馬斯克再次用成績說話—刷新Semi續航里程。目前,這款1000公里續航的Semi已經在加利福尼亞州的弗里蒙特開啟了原型測試。

Semi:甩出同行幾條街

特斯拉在2017年開始啟動半掛式電動卡車業務。

馬斯克認為柴油卡車成本太高,相比之下電動卡車不僅運行成本低,還環保,是未來汽車行業的大趨勢。目前特斯拉發佈了兩個版本的Semi,續航分別是300英里(約482公里)和500英里(約804公里),其電能成本均為柴油的一半,可以節省超過200000美元的燃料費。

目前兩個版本分別售價為15萬美元(約合106萬元)和18萬美元(約合127萬元)。

續航里程數是衡量電動卡車性能的關鍵指標,尤其是在有限重量和成本的情況下。從500公里,800公里,再到目前的1000公里,馬斯克不斷刷新着自己的記錄。

特斯拉Semi又升級!使用4080電池續航將超1000公里

同時,這一系列記錄也讓不少車企驚掉了雙下巴。商用車巨頭戴姆勒卡還直呼:這違反了物理定律!

從性能上來看,Tesla Semi已經甩出了戴姆勒卡好幾條街。戴姆勒卡是德國的一家卡車製造商,在2018年,Semi續航能力達到800公里時,該公司的FUSO eCanter小型電動卡車,僅適用於100公里路程。

當時,戴姆勒卡負責人馬丁·戴姆(Martin Daum)對Semi的規格信息表示懷疑,他說,

如果特斯拉真的達到了這一指標,我們會購買兩輛卡車,其中一輛拆開,另一輛進行測試,因為如果這種情況真的存在,我們早就實現了。物理定律在德國和加利福尼亞都還適用,它證明這不可能實現。

持猜測和懷疑態度的不止戴姆勒卡這一家企業,為此,Tesla還聯合美國最大的物流公司XPO Logistics開展了一項原型測試。最終測試結果證實,Semi的續航里程確實達到了800公里。

特斯拉Semi又升級!使用4080電池續航將超1000公里

負責該項目的亞當·喬納斯(Adam Jonas)在公開報告中說,

測試結果證實,卡車的特性和功能在很大程度上符合特斯拉在發佈會上的說明,包括在性能比柴油卡車提高了5%(55 mph vs 45 mph)。另外,充電時間,安全性/抗干擾性,裝卸功能以及有效載荷等指標,也達到了特斯拉所說的典型柴油卡車的水平。

這項測試還幫特斯拉收穫了2000輛Semi訂單,其中包括萊德等大型企業。

不過,800公里續航的Semi雖然通過的規格測試,但其僅18萬美元的成本還是讓人所懷疑。大多數分析師認為,就目前的成本和重量,至少需要對鋰電池進行重大改進,或者有新型電池的出現。

當時Tesla並未給出詳細說明。不過,近日該公司正式推出了其最新電池——4680。

據透露,一旦特斯拉將他們今年新推出的4680電池應用到電動卡車,續航里程就將會有明顯提升,甚至會超過1000公里。

高續航、低成本電池:4680

前不久舉辦的電池日活動中,特斯拉公布了4680電池及背後的製造工藝。

這款電池在外形尺寸上,被擴大到了46mm x 80mm,也因此被命名為:Tesla 4680電池。對於增大體積帶來的散熱問題,Tesla設計了對應的小電阻台式電池。

總體而言,相比於舊電池,4680電池的能量密度提升了500%,輸出功率提升了600%,成本降低了14%。

特斯拉Semi又升級!使用4080電池續航將超1000公里

其在製造工藝主要進行了以下幾方面升級:

採用干塗電極製造:與一般的濕法工藝相比,這種成膜工藝的粉末要複雜得多,所需的機械更少。

實現超高速組裝過程:該過程每條線的輸出比當前的輸出要高出七倍。通過卷繞和成型過程的增量改進,使得總體電池成本降低了18%。

在化學材料方面:Tesla設計了一種成本更低的硅;採用新型陽極材料,使電池每千瓦時成本降低5%;採用新的技術工藝使鎳更有效地轉化為陰極,與新陽極相比,它使每千瓦時成本降低12%。

按照馬斯克的計劃,4680圓柱電池將在2021年自行生產約10 GWh,到2022年生產100 GWh,2030年生產3000 GWh,可佔據未來電動車動力電池市場最終規模的30%。同時,這些電池也將會已不同的方式集成到車輛中。

最後,Tesla還重新設計了電池外形。受到航天器的創新啟發,他們將飛機機翼作為油箱,並將前後車身下部鏈接起來,這意味着電池不僅是提供能源的設備,也是車輛實際結構的一部分。

該設計稱為「結構電池」。他們認為,新設計可將整車重量降低10%,續航里程提高14%。

特斯拉Semi又升級!使用4080電池續航將超1000公里

有專業人士分析認為,如果將特斯拉的電池成本降低一半左右(約為110美元/kW·h),特斯拉的成本將約為50美元/kWh。這意味着售價2.5萬美元的汽車將會以50美元/kW·h的價格組裝,特斯拉只需花費2500美元,這僅是Model S最大電池成本的十分之一。

One More Thing

如此看來,有了4680電池的加持,Semi量產指日可待。

據了解,在4680發佈之前,Semi量產計劃經歷了多次跳票,而最新消息是:Semi將在2021年實現量產和交付。不過,隨着Semi各方面性能不斷取得新突破,量產日程被提前也未可知。馬斯克此前也在員工郵件中透露:「現在是時候讓Semi進入批量生產了。」

此外,業內專家對Tesla Semi也一直秉持着懷疑的態度,或許只有實現量產才是馬斯克向外界證明自己的最好方式。