[汽車之家 技術(shù)] 特斯拉,，一個(gè)在純電動(dòng)車界響當(dāng)當(dāng)?shù)拿郑鼜恼Q生之日起就一直引領(lǐng)著全球純電動(dòng)車行業(yè)的發(fā)展,。媲美超跑的加速能力,、性能卓越且能不斷升級(jí)的駕駛輔助系統(tǒng),、超快的充電速度……這些都是特斯拉車型給人的印象。而領(lǐng)先的功能配置背后是特斯拉對(duì)電動(dòng)車技術(shù)潛心研究的成果,。繼自研FSD自動(dòng)駕駛處理單元之后,，特斯拉又開始搗鼓自造電池的事情。究竟特斯拉的這個(gè)葫蘆里賣的是什么藥,？今天我們就來聊聊特斯拉自造電池的那些事,！

● 為什么要自己造電池？

　　自2016年開始,，特斯拉旗下車型的動(dòng)力電池絕大部分由特斯拉和松下的合資公司在位于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的超級(jí)工廠1號(hào)生產(chǎn),。隨著特斯拉在全球范圍內(nèi)的銷量增長(zhǎng)，加上中國(guó)工廠在今年1月份正式投產(chǎn),，超級(jí)工廠1號(hào)的電池產(chǎn)能早已跟不上新車產(chǎn)能需求的步伐,，為了突破電池產(chǎn)能的牢籠，特斯拉必須快速找到應(yīng)對(duì)的辦法,。

　　當(dāng)純電動(dòng)車電池成本降低到100美元/kWh左右時(shí),，電動(dòng)車的售價(jià)就能和燃油車持平。這是特斯拉一直以來的目標(biāo),。根據(jù)2018年底的一些行業(yè)分析數(shù)據(jù),，特斯拉與松下合作生產(chǎn)的鋰電池成本為111美元/kWh，而當(dāng)時(shí)韓國(guó)LG所生產(chǎn)的鋰電池成本則約為148美元/kWh,，中國(guó)寧德時(shí)代所生產(chǎn)的鋰電池成本則超過150美元/kWh,。

　　特斯拉與松下的合作由來已久，在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,，松下是特斯拉車型電池的唯一供應(yīng)商,。近幾年，特斯拉在全球的擴(kuò)張?zhí)崴�,，松下的電池產(chǎn)能已無法滿足特斯拉新車產(chǎn)能的需求,。特斯拉中國(guó)工廠在今年年初正式投產(chǎn)，隨著產(chǎn)能的爬升,，尋找替代的電池供應(yīng)商成為當(dāng)務(wù)之急,。

　　雖然，新供應(yīng)商的加入能夠緩解電池產(chǎn)能的問題,，但成本問題依然沒有得到很好解決,，而且相比起競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，目前特斯拉車型的電池技術(shù)優(yōu)勢(shì)也越來越小,。所以科技狂人埃隆•馬斯克一咬牙,、一跺腳便決定自己造成本更低、容量更大,、性能更強(qiáng)的全新電池,。

● 5年低調(diào)布局,，招兵買馬欲自造電池

　　2015年開始，特斯拉便開始密謀研發(fā)全新的動(dòng)力電池技術(shù)并計(jì)劃實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),，特斯拉做了三件“大事”，首先是贊助達(dá)爾豪斯大學(xué)杰夫•戴恩研究小組（Jeff Dahn Research Group）,，然后便是相繼收購了超級(jí)電容生產(chǎn)商Maxwell以及電池制造設(shè)備公司Hibar,。

　　目前主流純電動(dòng)車上搭載的三元鋰離子電池采用的都是濕電極工藝，在制造過程中,，正極或者負(fù)極材料首先會(huì)和溶劑混合,，然后涂覆到電極片上。這種傳統(tǒng)工藝技術(shù)較為成熟,，電極質(zhì)量穩(wěn)定,，但由于涂覆方式生產(chǎn)出來的電極較薄，能量密度受到了限制,。

　　由于新型電池結(jié)構(gòu)和制造工藝更簡(jiǎn)單一些,，這對(duì)于降低電池制造成本是有利的，至于能實(shí)現(xiàn)怎樣的降本效果,，目前官方尚未公布確切的數(shù)據(jù),，或許在今年4月份舉行的特斯拉“電池日”，官方會(huì)公布相應(yīng)的信息,。

　　在進(jìn)行動(dòng)能回收時(shí),，相比通過功率轉(zhuǎn)換單元存儲(chǔ)至電池組中，把電能存入超級(jí)電容的損耗要低得多,。在車輛急加速過程中，相比傳統(tǒng)鋰離子電池組,，超級(jí)電容能夠以更大的功率放電,，從而提升驅(qū)動(dòng)性能的同時(shí)避免傳統(tǒng)鋰離子電池組大功率放電時(shí)產(chǎn)生鋰晶枝（會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)加速損壞）。

　　湊齊了人才,、技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備,，特斯拉有了自己研發(fā)和生產(chǎn)電池的關(guān)鍵要素。據(jù)外媒報(bào)道,，特斯拉目前正在美國(guó)弗里蒙特工廠搭建一條動(dòng)力電池生產(chǎn)線,，速度之快令人詫異。

● 特斯拉自造的電池性能有多強(qiáng),？

　　究竟特斯拉自造的電池會(huì)是怎樣的電池呢,？特斯拉官方并未對(duì)外透露相關(guān)信息，但從特斯拉最近5年在動(dòng)力電池領(lǐng)域的布局來看,，其自造的電池有可能是集成了改進(jìn)型鎳鈷錳三元鋰離子電池+超級(jí)電容,，可以在不同的工況下充分發(fā)揮兩種儲(chǔ)能元件的優(yōu)勢(shì),，提升電池放電功率和放電能力。其中的改進(jìn)型三元鋰離子電池或采用干電極技術(shù)以及改進(jìn)型電解液,，可在容量以及循環(huán)壽命上得到顯著提升,。

　　上面提到的干電極技術(shù)和超級(jí)電容正是Maxwell公司的拳頭技術(shù)。而之所以猜測(cè)特斯拉自造的電池是NCM鎳鈷錳三元鋰離子電池,，主要是考慮到杰夫•戴恩研究團(tuán)隊(duì)一直以來的研究都是以NCM鎳鈷錳三元鋰電池為基礎(chǔ)的,，所以在新電池上應(yīng)該會(huì)應(yīng)用上已有的研究成果來加速量產(chǎn)化進(jìn)程。

　　Maxwell公司的干電極技術(shù)可以使鋰電池電芯能量密度達(dá)到300Wh/kg以上,，目前最大能達(dá)到500Wh/kg,。相比起目前國(guó)內(nèi)常見的NCM811三元鋰離子電池電芯（NCM表示正極材料為鎳鈷錳三元材料，811表示鎳鈷錳成分的比例為8:1:1）最高約300Wh/kg的能量密度,，特斯拉的新電池技術(shù)能量密度提升潛力更大,。這在未來或?qū)⒋俪杉冸妱?dòng)車?yán)m(xù)航里程的一次飛躍。

　　按照我國(guó)國(guó)標(biāo)對(duì)車用動(dòng)力電池的要求,，電池1000次充放電循環(huán)后容量應(yīng)大于初始容量的80%,。目前國(guó)內(nèi)在售的搭載三元鋰離子電池的車型，其電池壽命都符合國(guó)標(biāo)或稍高于國(guó)標(biāo),。

　　杰夫•戴恩研究小組的一些研究成果表明,，通過對(duì)電解液的改良能夠顯著提升鎳鈷錳三元鋰電池的循環(huán)壽命。在一些實(shí)驗(yàn)中,，采用改進(jìn)型電解液的電芯在3000次充放電循環(huán)后,，容量還能保持初始容量的80%以上，部分樣品在經(jīng)過5000次充放電循環(huán)后,，容量還能保持初始容量的90%以上,。

　　最后來說說超級(jí)電容。實(shí)際上,，超級(jí)電容在汽車業(yè)內(nèi)早有應(yīng)用,，只是應(yīng)用得不多而已。馬自達(dá)i-ELOOP技術(shù)就是超級(jí)電容在汽車上的應(yīng)用之一,。

　　為了達(dá)到上述目標(biāo),，特斯拉制造的超級(jí)電容器的電容量和額定電壓都要比馬自達(dá)i-ELOOP采用的要大得多。馬自達(dá)i-ELOOP的超級(jí)電容曾經(jīng)因?yàn)槠鸹痣[患而召回過,。特斯拉想要把電容量和額定電壓更高的超級(jí)電容器集成到車內(nèi),，超級(jí)電容的安全防護(hù)設(shè)計(jì)是一個(gè)看點(diǎn)。

● 全文總結(jié)：

　　本文介紹了特斯拉自造電池的一些信息并進(jìn)行了一些前瞻性的猜想,，如果順利的話,，這套新的電池系統(tǒng)將會(huì)擁有更大的容量、更長(zhǎng)的壽命,、更好的輸出特性以及更低的制造成本,。該全新電池系統(tǒng)的詳細(xì)信息或?qū)⒃诮衲?月份的特斯拉“電池日”向公眾展示,，屆時(shí)我們將會(huì)得到更為全面而準(zhǔn)確的消息，讓我們熱切期待吧�,。▓D/文/攝/汽車之家 常慶林）

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