Только сейчас Маск выпустил революционную технологию аккумуляторов, и скоро появится самая дешевая Tesla в истории.

Рано утром по пекинскому времени, в День батареи, который Илон Маск назвал «захватывающим днем ​​в истории Tesla», Tesla выпустила серию новых технологий для аккумуляторов, которые сделают батарею более дорогой. Значительно ниже, что также означает, что Tesla снизит цены.

Маск сказал, что Tesla уверена, что в ближайшие три года она будет производить электромобиль по цене всего 25 000 долларов США (около 170 000 юаней), который станет самым дешевым автомобилем Tesla в истории.

Кроме того, это первый раз, когда Tesla проводит пресс-конференцию, посвященную аккумуляторным технологиям. Для Tesla это даже более важно, чем выпуск любого нового автомобиля. По словам зарубежных СМИ Teslaati, это может изменить будущее всей индустрии электромобилей.

Стоимость батареи упала на 56%, и скоро появится самая дешевая Tesla в истории

Маск вначале назвал завод Tesla в Шанхае, Китай, и подумал, что на то, чтобы фабрика перешла от пустыря к строительству, потребовалось 15 месяцев, что очень примечательно.

Как всегда, Маск неоднократно разоблачает золотой приговор, определяя Tesla как компанию:

Tesla – производитель программного обеспечения и оборудования. Думайте о нашей машине как о ноутбуке на колесах.

Маск также сказал, что две самые большие проблемы, с которыми в настоящее время сталкивается производство аккумуляторов, – это ограниченный объем аккумуляторов и высокие цены. Чтобы преодолеть это узкое место, Tesla необходимо увеличить плотность энергии при одновременном снижении затрат.

На сегодняшней конференции Tesla также представила конкретные решения.

Компания Tesla официально выпустила безэлектродный аккумуляторный элемент. Выпуклая электродная структура традиционной батареи была удалена с помощью лазерной технологии. Проводящее покрытие непосредственно контактирует с торцевой крышкой батареи, уменьшая расстояние, на которое проходит ток, и уменьшая внутреннее сопротивление.

Эта батарея имеет высоту 80 мм и диаметр 46 мм. Емкость аккумуляторных элементов может быть увеличена в пять раз, до 200 Втч / кг, с увеличением срока службы батареи на 16% и увеличения мощности в 6 раз.

Кроме того, эффективная площадь контакта между проводящим покрытием безэлектродного электрода и торцевой крышкой батареи достигает 100%, что улучшает способность рассеивания тепла, а также решает проблему выделения тепла, вызванную слишком большой батареей.

Маск подчеркнул, что этот аккумулятор – не просто концептуальный продукт, но ожидается, что он будет выпущен в массовое производство.

Tesla также переработала кремний в батарее, снизив стоимость до 1 доллара за кВтч, увеличив при этом запас хода на 20%. Также будут внедрены безкобальтовые батареи, использующие никель и дорогой кобальт в качестве сырья для батарей.

Чтобы изменить конструкцию кремния в элементе батареи, на 1 кВтч требуется всего один доллар, и в то же время покрытие может увеличить запас хода на 20%. Введены безкобальтовые батареи, заменяющие дорогой кобальт на металлический никель в качестве сырья для батарей. Взаимодействие с другими людьми

В будущем Tesla будет использовать эту никельсодержащую батарею в моделях среднего и высокого уровня, в то время как в моделях низкого уровня она будет использовать литий-железо-фосфатные батареи с более низкой стоимостью и плотностью энергии.

Помимо конструкции батарей, важное значение имеет производственный завод, который Маск называет «машинами для изготовления машин». Маск сказал, что новый производственный процесс может значительно повысить эффективность фабрики, а производительность одной производственной линии может в 7 раз превышать производительность аналогичных продуктов.

Таким образом, одна производственная линия может произвести 20 ГВтч аккумуляторов, а вся фабрика может достичь уровня производства ТВтч. Цель состоит в том, чтобы достичь 100 ГВтч в 2022 году и 3 ТВтч в 2030 году, а общая стоимость снизится на 18%.

Изменения в технологии аккумуляторов также позволили Tesla отрегулировать конструкцию транспортного средства и интегрировать аккумулятор непосредственно в раму шасси. Это означает, что электромобили могут быть оснащены большим количеством аккумуляторов, и срок их службы соответственно увеличится и может даже превысить 1000 километров.

Кроме того, в задней части автомобиля также будет использоваться интегрированный процесс литья, который может значительно сэкономить производственный процесс и время производства, так что каждый автомобиль может снизить стоимость 79 деталей на 40%.

Самое интересное, что Маск также «испортил» грядущий новый автомобиль стоимостью всего 25 000 долларов США (около 170 000 юаней), который также станет самым дешевым автомобилем Tesla в истории. , Что на десятки тысяч дешевле, чем Tesla, которую некоторое время назад субсидировала компания Pinduoduo.

В основном это связано с вышеупомянутой технологией аккумуляторов, которая снизила стоимость аккумуляторов на 56%. Это, несомненно, важная веха в истории индустрии электромобилей .

Что касается того, когда вы можете купить этот электромобиль Tesla, Маск ранее сообщил в Твиттере, что продукты, выпущенные в День батареи, не будут выпускаться серийно до 2022 года, и, по оценкам, это займет некоторое время.

Наконец, Tesla также выпустила новую модель S Plaid, которая ускоряется со 100 километров менее чем за 2,1 секунды, имеет максимальную скорость 320 км / ч и запас хода 832 километра. Цена начинается с 134 000 долларов. Теперь она доступна для предварительного заказа, но не будет доставлена ​​до 2021 года.

Аккумуляторная революция Tesla

Еще в 2018 году Маск упомянул цель Tesla в своем выступлении на Дне самоуправляемого инвестора Tesla, которая состоит в том, чтобы производить автомобили стоимостью менее 38000 долларов США и с пробегом батареи 1,6 миллиона километров. 3,5 мили / кВтч электромобиль со сверхнизким энергопотреблением.

Предпосылкой для достижения этой цели является инновационная технология аккумуляторов. С этой целью Tesla наняла эксперта по литиевым батареям и академика Королевской академии наук Джеффа Дана в качестве главного научного сотрудника Tesla и предоставила «5 лет значительного финансирования исследований». Мы разрабатываем литий-ионные батареи с более длительным сроком службы, более высокой плотностью энергии и более низкой стоимостью.

В прошлом году команда Джеффа Дана опубликовала статью в Journal of the Electrochemical Society , в которой говорилось, что они разработали литиевые батареи нового поколения, которые могут обеспечить электромобиль мощностью более 1 миллиона миль (около 1,6 миллиона километров). У Tesla Model 3 время автономной работы составляет всего 800000 километров.

Согласно статье, этот новый тип батареи имеет срок службы 95% после 1000 разрядов и потребляет только 10% после 4000 циклов.Литиевая батарея обычного типа может обеспечить 1000-2000 циклов разряда.

Срок службы этой батареи может достигать в 2-3 раза больше, чем у обычных батарей из-за использования нового поколения монокристаллического катода NCM и нового типа электролита.Эта монокристаллическая наноструктура более стабильна во время процесса зарядки, и ее нелегко взломать, что приведет к ухудшению характеристик батареи. И жизнь угасает.

Что такое 1,6 миллиона километров? Согласно статье Medium , исходя из среднего срока службы и среднего общего пробега американских частных автомобилей, этого достаточно, чтобы держать машину в дороге в течение 76 лет.

1,6 миллиона километров автономной работы означает, что вы все еще можете использовать аккумулятор в течение десятилетий после того, как вы водите машину. Это не может не заставить людей сомневаться в том, что такая избыточная производительность действительно необходима?

Конечно необходимо.

Во-первых, «батарея на 1,6 миллиона километров» может повысить коэффициент сохранения стоимости электромобилей, что повысит покупательную способность потребителей. В прошлом уровень сохранения стоимости электромобилей был ниже, чем у автомобилей на топливе. Основная причина – короткое время автономной работы, что значительно снижает стоимость подержанных автомобилей.

Электромобили дальнего следования также могут использоваться для такси и дальних грузовых перевозок, которые преодолевают расстояние более одного километра. По статистике, грузовик может проезжать от 160 000 до 240 000 километров в год.

В сообщении Ping An Securities указано, что «1,6 миллиона километров батарей» могут использоваться в беспилотном такси Tesla Robotaxi. Маск заявил, что Tesla планирует произвести 1 миллион Роботакси к концу 2020 года. Исходя из того, что Роботакси проезжает 300 километров в день, «батарея на 1,6 миллиона километров» может позволить Роботакси проработать 15 лет без замены батареи.

Кроме того, после окончания жизненного цикла автомобиля аккумулятор можно утилизировать для использования в низкопрофильных моделях, солнечной энергии и других областях, требующих накопления энергии, что дополнительно снижает стоимость использования аккумулятора.

Помимо формирования группы исследований и разработок, в прошлом году Tesla также приобрела производителя суперконденсаторов Maxwell и производителя оборудования для литиевых аккумуляторов Hibar, чтобы улучшить процесс производства аккумуляторов.

Maxwell – производитель суперконденсаторов номер один в мире с двумя основными технологиями в области аккумуляторных батарей: суперконденсаторами и технологией сухих электродов.

Как и в случае со смартфонами, у электромобилей есть еще один способ избавиться от беспокойства, связанного с выносливостью, – это повысить эффективность зарядки. Суперконденсаторы могут повысить эффективность быстрой зарядки аккумулятора, достигая 95% от номинальной емкости за 10 минут, и имеют более длительный срок службы.

Раньше Tesla в основном добивалась быстрой зарядки за счет модернизации зарядных устройств. Среди них суперзарядная батарея V3, выпущенная в прошлом году, поддерживает максимальную мощность зарядки 250 кВт. Некоторые модели Model 3 могут проехать 250 километров за 15 минут.

Кроме того, диапазон рабочих температур суперконденсаторов шире, и они могут нормально работать в условиях окружающей среды от -40 ℃ до +70 ℃, что может облегчить проблему снижения срока службы батареи, с которой электромобили часто сталкиваются зимой.

Что касается технологии сухих электродов, плотность энергии батареи может быть значительно увеличена. В настоящее время электроды Максвелла могут достигать плотности энергии более 300 Втч / кг, которая, как ожидается, достигнет 385 Втч / кг в этом году и 500 Втч / кг после 2025 года.

В настоящее время аккумулятор Tesla с самой высокой плотностью энергии – это аккумуляторная батарея Panasonic 2170, используемая в Model 3, с плотностью энергии 260 Вт / кг. Маск однажды сказал, что, когда удельная энергия аккумуляторной батареи достигнет 400 Вт · ч / кг, коммерческий электрический самолет станет возможным.

Тигр, техник, который много лет занимается исследованиями и разработками аккумуляторов, однажды сказал Ай Фанеру, что технические узкие места аккумуляторов на этом этапе в основном связаны с плотностью энергии, сроком службы и температурными характеристиками, из-за чего электромобили сталкиваются с серьезными проблемами с точки зрения пробега, безопасности и стоимости.

Вышеупомянутые аккумуляторные технологии в определенной степени решили проблемы, связанные с пробегом и безопасностью, но, если стоимость не может быть дополнительно снижена, популяризировать электромобили в больших масштабах по-прежнему сложно.

Но это то, в чем хорош Маск. SpaceX значительно сокращает расходы за счет утилизации ракет. В электромобилях Tesla эту важную задачу возьмут на себя новые аккумуляторные технологии.

Маск хочет превратить бензовоз в дорогую лошадь

В феврале 2008 года Tesla поставила первый серийный электромобиль Roadster, в котором использовались литий-кобальтооксидные батареи 18650 производства Panasonic.Стоимость батареи достигает 600-800 долларов за киловатт-час, что в 3-4 раза дороже бензина. . Весь автомобиль продается за 109 000 долларов США, которому суждено стать игрушкой для богатых.

Чтобы снизить стоимость электромобилей, ключевым моментом является снижение затрат на аккумуляторные батареи, поскольку аккумуляторные блоки могут составлять около половины стоимости электромобилей.

Министерство энергетики США однажды предложило установить целевую стоимость аккумуляторных батарей на уровне 100 долларов США за кВт · ч. Как только этот уровень будет достигнут, цена электромобилей может достичь того же уровня, что и цена автомобилей на топливе.

Согласно зарубежным СМИ Electrek, проект внутренних аккумуляторов Tesla Roadrunne нацелен на массовое производство новых аккумуляторов по цене 100 долларов за киловатт-час.

Однако десять лет назад стоимость аккумуляторных систем в отрасли в целом превышала 1000 долларов США / кВтч. Многие эксперты по аккумуляторным батареям считают, что цель в 100 долларов США / кВтч вряд ли будет достигнута, потому что эффективность батареи далеко не увеличивается каждые 18 месяцев в нынешней области микросхем. 1 раз закон Мура.

Однако отчет инвестиционного агентства UBS показывает, что стоимость литиевых батарей, производимых Panasonic и Tesla, составляет всего 111 долларов США / кВтч, что уже является первым показателем в индустрии аккумуляторов и находится всего в одном шаге от цели в 100 долларов США / кВтч.

Почему такая высокая стоимость аккумуляторов для электромобилей? По большей части причина в кобальте, сырьевом материале для батарей. В большинстве электромобилей, включая Tesla, кобальт является важным сырьевым материалом для аккумуляторов, который может предотвратить перегрев аккумулятора и продлить срок его службы.

Кобальт – редкий металл с ограниченными запасами. Доказанные мировые запасы кобальта составляют около 7 миллионов тонн. Исходя из 140 000 тонн, добытых в прошлом году, кобальт будет исчерпан через 50 лет, и рост количества электромобилей все равно будет расти. На этот раз продвинемся.

Кроме того, более половины мировых запасов кобальта сосредоточено в неспокойном Конго, в результате чего цена на кобальт продолжает расти, и в 2018 году она даже превысила 660 000 юаней за тонну, в результате чего стоимость батарей остается высокой.

Тогда нельзя ли делать батареи без кобальта?

Конечно, были проверены две технологии аккумуляторов, одна из которых представляет собой трехкомпонентную литиевую батарею, содержащую кобальт, а вторая – бескобальтовую литий-железо-фосфатную батарею . Последняя имеет более низкую стоимость и более длительный срок службы.

По данным Reuters, Tesla производит литий-железо-фосфатную батарею совместно с отечественным аккумуляторным гигантом Ningde Times. Стоимость состава батареи даже упала до 80 долларов за киловатт-час. Отечественная Model 3 появилась в новом автомобильном каталоге Министерства промышленности и информационных технологий. версия.

Стоимость использования литий-железо-фосфатных батарей для снижения затрат заключается в снижении плотности энергии, что означает, что срок службы литий-железо-фосфатных батарей того же качества ниже, чем у трехкомпонентных кобальтосодержащих литиевых батарей, и это не может одновременно решить проблемы с пробегом и стоимостью.

Взяв в качестве примера эпоху Ningde, удельная энергия литий-железо-фосфатных батарей может достигать 160 Вт · ч / кг с помощью технологии CTP. Это уже предел существующих литий-железо-фосфатных батарей, но это не так уж и близко от тройных литиевых батарей.

Тем не менее, «отсутствие кобальта» действительно является направлением развития батарей. Хотя батареи Tesla по-прежнему неотделимы от кобальта, содержание кобальта в батареях в последующих поколениях продуктов постоянно уменьшается, и Tesla также уделяет внимание сегодняшнему дню батареи. Батарея без кобальта. .

Джефф Дан, главный научный сотрудник Tesla, сказал в интервью, что все, что они делали, было направлено на три цели: снижение затрат на аккумулятор, продление срока службы аккумулятора и увеличение плотности энергии .

Достичь одной из целей несложно, но достижение этих трех целей одновременно можно рассматривать как революционное новшество. За последние 20 лет не произошло большого прорыва в коммерчески доступных аккумуляторных технологиях, но всплеск рыночного спроса заставил человечество как можно скорее найти лучшие решения для аккумуляторов. В 2018 году журнал Nature предсказал, что «до революции литиевых аккумуляторов осталось всего 10 лет. год."

Сегодняшний День батареи Tesla можно назвать важным шагом в революции литиевых батарей. Для популяризации электромобилей снижение затрат – единственный путь, но если они не могут заменить прорывные технологии с точки зрения срока службы и плотности энергии одновременно, заменить транспортные средства на топливе по-прежнему непросто.

Маск сказал, что надеется, что все транспортные средства могут быть электрическими, кроме ракет. Чтобы реализовать эту мечту, мы должны сначала сделать электромобили такими же конкурентоспособными, как автомобили с бензиновым двигателем, и заставить потребителей почувствовать, что автомобили с бензиновым двигателем устарели, как сказал профессор Университета Карнеги-Меллона Венкат Вишванатан :

Маск хочет, чтобы вы думали о бензиновой машине как о дорогой лошади.

# Добро пожаловать в официальный аккаунт Aifaner в WeChat: Aifaner (идентификатор WeChat: ifanr), более интересный контент будет предоставлен вам как можно скорее.

Ai Faner | Исходная ссылка · Посмотреть комментарии · Sina Weibo