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特斯拉电池日活动亮点抢先看:无钴电池或改变电动车发展轨迹

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时间:1900/1/1 0:00:00

9月22日,电动汽车制造商特斯拉的“电池日”即将开始。在最近的一次财报电话会议上,其首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)承诺,9月22日在加州帕洛阿尔托举行的活动将“让你大吃一惊”。就连马斯克自己也暗示:“这将让我大吃一惊,我知道!在这次活动中,我们应该期待许多令人兴奋的事情。"

那么,是什么让他如此兴奋呢?多年来,马斯克一直以他的电池科学家团队发布的推文、公开评论、专利申请和研究论文的形式暗示特斯拉可能会推出什么样的电池技术突破。特斯拉已经是电动车锂离子电池续航里程的行业老大,因此“电池日”会有什么进展值得关注。

特斯拉原计划在4月举行“电池日”,但由于新冠肺炎的爆发,不得不改期到今年晚些时候。该公司在2019年4月举行了一次类似的活动,当时的重点是自动驾驶技术。无论你如何评价马斯克在截止日期前完成既定目标的能力,他当然知道如何上演精彩的表演。但是亿万富翁的口袋里有什么会让我们吃惊呢?

“罐装饼干”

与大多数汽车公司一样,特斯拉的电池是从主要供应商那里采购的,这样它就可以专注于其核心任务——制造电动汽车。该公司所谓的2170电池目前用于Model 3和Model Y,由日本松下公司在其位于内华达州的特斯拉工厂生产。

但这些供应可能会变得紧张。2018年,正当特斯拉开始扩大Model 3的产能时,松下的电池短缺加剧了特斯拉的“生产地狱”困境。马斯克批评松下的电池生产速度限制了Model 3和Model Y的生产,松下首席执行官津贺一宏(Kazuhiro Tsuga)预测,如果特斯拉继续扩大业务,其电池供应能力将“达到极限”。

这表明,马斯克可能会宣布特斯拉将开始生产自己的电池。锂离子电池的先驱开发者之一杰夫·达恩(Jeff Dahn)最近的收购、泄露的照片、专利申请和发表的研究表明,特斯拉正在转向内部电池生产。

近日,特斯拉所谓的内部电池照片浮出水面。据传,这些电池来自特斯拉神秘的“Roadrunner”项目,似乎是松下2170电池的两倍大。它们的功率容量可能会更高,同时,通过去除拉片,公司的生产成本会更低,拉片是电池的一部分,形成了电池和它所供应的目标之间的连接。

Benchmark Minonal Intelligence的分析师卡斯帕·罗尔斯(Caspar Rawles)专门从事锂离子电池原材料的研究。他说,他的团队将这种新电池命名为“特斯拉饼干罐”,因为它看起来像这样。每个电池更多的能量意味着每个电池组使用更少的电池,这有助于降低特斯拉的整体生产成本。这可能意味着未来电动车的价格与燃油车相当。

不仅仅是从未知来源泄露的照片显示特斯拉正在制造自己的电池。今年早些时候,该公司发布了加州弗里蒙特工厂“电池制造”工程师的工作清单。特斯拉还与韩华公司达成协议,购买电池制造设备,先运到弗里蒙特,再运到内华达州、上海和柏林的工厂。

160万公里电池寿命

预计特斯拉还将披露其寻求制造“160万公里电池”的新细节,这是指更换前可用于汽车的电池寿命。这就是达恩和他在新斯科舍的研究小组发挥作用的地方。

今年5月,有媒体报道称,特斯拉新的“160万公里续航”电池将与中国电池巨头CATL联合开发,并将利用戴恩电池学术专家团队开发的技术。另据报道,特斯拉正在就使用CATL的锂离子磷酸盐电池进行深入谈判,该电池不使用电动汽车电池中最昂贵的金属钴。

“160万公里的电池寿命”有望将特斯拉电池每千瓦时的生产成本降至100美元以下。千瓦时是衡量现代电动汽车电池容量最常用的能源单位。许多专家认为,达到这一标志将使特斯拉能够以与汽油动力汽车相同的价格销售电动汽车,从而加速电动汽车的普及。

2015年出版的《Power House:Inside the Invention of a Battery to Save the World》一书的作者史蒂夫·莱文(Steve Levine)表示,马斯克的主要目标之一一直是“让柴油机车对消费者来说变得过时,让他们感受到使用电动汽车的必要性”。莱文补充说:“一种方法是让汽车看起来像人们可以终身使用的汽车。如果电池可以行驶160万次……ilometers,意思是可以用76年。"

最近几个月,特斯拉提交了一系列基于达恩研究的专利申请。2019年12月,公司提交了“二氧氮酮和亚硫酸腈作为锂离子电池电解液添加剂”的专利申请。该公司在申请中表示,这种物质可以为电动汽车和家用存储产品带来更好、更持久、更便宜的电池。

今年4月,特斯拉提交了另一项专利申请,其中包括一种名为“单晶”镍钴铝(NCA)电极的东西。最成功的锂离子电池系统包括使用镍-锰-钴(NMC)电极。在达恩和他的团队发表的一篇关于“单晶阴极的重要性”的论文中,他说:“我们得出的结论是,这种类型的电池应该能够为电动汽车提供超过160万公里(100万英里)的续航能力,并在电网中储存能量至少20年。”换句话说,这些新的单晶电极可以使特斯拉获得与NMC电极相似或更好的能量密度。

如今,特斯拉的电池组以电池为特色,先封装成模块,再封装成电池组。回到原来的Roadsteds/a & gt;在那个时代,电池模块被用作公司取出一些可能需要更换的电池而不是取出整个电池的手段。不过,那是12年前的事了,之后发生了很多事。特斯拉已经从一个小型电动汽车制造商变成了市场上最畅销的电动汽车制造商。

正如马斯克过去指出的,今天的电池模块几乎只是多了一个步骤,增加了重量,并没有真正达到最初的预期目的。马斯克后来表示,未来将不会有模块电池封装,这表明该公司的下一代电池将采用电池到封装的设计。这种创新给特斯拉带来了许多好处,从更低的生产成本到可能更高的能量密度。

特斯拉还提交了新的“tabless”电池设计申请,称该设计在现有设计的基础上进行了改进。马斯克在社交媒体上写道,“这比听起来重要得多。”特斯拉的专利概述了一种电池设计,其中凸起和尖峰等特征可以连接不同的层,而不是依赖于焊接和统一的导电翼片。

插片是连接任何由电池供电的产品的工具,它们的制造也需要相当的技巧。通过取消标签来简化这一过程可以为特斯拉节省大量时间、材料和资金。

特斯拉还用钴吗?

马斯克最近一直直言不讳地表示,他希望消除特斯拉电池中的金属钴。2018年,他在社交媒体上表示,特斯拉电池中钴的使用量不到3%,下一代电池将“无钴”。“电池日”可能是公司首席执行官准确描述如何实现这一目标的机会。

钴是电池的关键成分,也是电池中最昂贵的材料。它经常被指责在违反人权的情况下开采,因此被称为“电池中的血钻”。因此,科学家和初创企业都在争先恐后地开发无钴电池。

达恩是这些科学家中的一员。他在2019年与人合著了一篇论文,并得出结论认为,钴给NCA电池带来的价值很小或没有。因为在NCA电池中,镍至少占过渡金属层的90%。本文希望引起人们对无钴材料的兴趣,特别将铝、锰、镁列为用途比钴多的三种元素。

然而,基准矿物情报公司的分析师卡斯帕·罗尔斯对此表示怀疑。他表示,特斯拉电池“无论如何都应该使用钴,即使其含量非常低”。此外,特斯拉最近发布了一份可持续发展报告,该公司在报告中宣布将与采矿业合作,寻找更可持续的钴来源。罗尔斯公司表示,这表明特斯拉将继续使用钴一段时间。

巨型工厂变成万亿工厂?

在马斯克承诺给我们带来惊喜的财报电话会议中,他还暗示了特斯拉制造足迹未来可能的发展方向。他表示,特斯拉的下一个工厂不会被称为Gigafactories工厂,而会被称为Terafactories工厂。

如果Giga表示十亿个事物,那么Tera等于一万亿。特斯拉决定将其工厂命名为Gigafactories,因为它将生产GWh的电池容量。TeraFactory可能意味着1000 GWh的电池容量,是松下目前在内华达州的特斯拉工厂的20倍。

特斯拉最近的收购为其如何实现电池容量的指数级增长提供了线索。早在2018年,特斯拉就通过提供价值2.18亿美元的股票收购了一家名为Maxwell Technologies的公司。后者最大的创新是干电极技术,比更常用的湿电极技术更环保。麦克斯韦的技术消除了流经电池组中溶剂的电流。该公司表示,这种干电极技术可以应用于不同化学成分的电池,也提高了性能,比湿电极技术更具成本效益。

向干电极技术的过渡将使特斯拉消除目前专用于湿电极生产的大量制造空间,这反过来将使其能够在其设施中安装更多的电池生产。因此,Gigafactories工厂变成了Terafactories工厂。特斯拉会成为电力公司吗?

今年早些时候,特斯拉推出了一款名为AutoBidder的新产品,该产品允许参与特斯拉家庭存储项目的客户,如其澳大利亚电池农场,在不需要的时候将能量卖回给电网。把它想象成一个病……al电厂网络。如今,这个项目不仅仅停留在纸面上,特斯拉已经正式申请成为英国的电力供应商。

达恩的演示截图也被泄露,暗示特斯拉新的内部生产的电池将“适用于并网汽车”。后来,一个私人演示文稿说:“有了智能电网,司机应该能够在家里或工作时为他们的车辆充电或放电,并设置最大和最小充电点,这样才有可能下次开车。车主应该为此支付电费。未来很精彩。”

这将对特斯拉电动汽车的所有权以及客户如何将车辆用作“带轮子的电池”来赚钱产生巨大影响。但不要指望马斯克会宣布特斯拉会成为美国太平洋天然气和电力公司(PG & amp;e)这样的能源巨头。虽然在能源平台上展示自己的地位是有价值的,但特斯拉还远没有成为电力公司的目标。

“还有一件事。”

马斯克公开展示的一个商标揭示了“另一件事”。无论是最新跑车还是电动全地形车的发布,“电池日”都不是简单的产品推广活动。莱文说:“马斯克知道如何通过给喜欢这些技术细节的人红肉来喂养这只技术野兽。”

马斯克也敏锐地意识到了竞争,无论是比尔盖茨(马斯克的另一个反对者)支持的加州圣何塞10年初创公司Quantumscape,还是Model S前首席工程师创办的电动汽车初创公司Lucid Motors,Quantumscape声称其锂离子电池可以将电动汽车的续航里程延长50%。Lucid表示,其最近推出的汽车Air可以将Bitters的续航里程延长20%。

电动汽车中的电池不再是特斯拉的唯一领地。大众、通用和福特等传统汽车制造商正在投资数十亿美元开发电动汽车,电池将发挥重要作用。莱文表示,如果马斯克想要保持领先,他需要抓住这一时刻。在谈到Quantumscape和Lucid等公司时,他说:“头条新闻说这些是特斯拉杀手。在这个电池日,特斯拉需要证明自己‘没有那么快被杀死’。”(腾讯科技评论/陆瑾)9月22日,电动汽车制造商特斯拉的“电池日”即将开始。在最近的一次财报电话会议上,其首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)承诺,9月22日在加州帕洛阿尔托举行的活动将“让你大吃一惊”。就连马斯克自己也暗示:“这将让我大吃一惊,我知道!在这次活动中,我们应该期待许多令人兴奋的事情。"

那么,是什么让他如此兴奋呢?多年来,马斯克一直以他的电池科学家团队发布的推文、公开评论、专利申请和研究论文的形式暗示特斯拉可能会推出什么样的电池技术突破。特斯拉已经是电动车锂离子电池续航里程的行业老大,因此“电池日”会有什么进展值得关注。

特斯拉原计划在4月举行“电池日”,但由于新冠肺炎的爆发,不得不改期到今年晚些时候。该公司在2019年4月举行了一次类似的活动,当时的重点是自动驾驶技术。无论你如何评价马斯克在截止日期前完成既定目标的能力,他当然知道如何上演精彩的表演。但是亿万富翁的口袋里有什么会让我们吃惊呢?

“罐装饼干”

与大多数汽车公司一样,特斯拉的电池是从主要供应商那里采购的,这样它就可以专注于其核心任务——制造电动汽车。该公司所谓的2170电池目前用于Model 3和Model Y,由日本松下公司在其位于内华达州的特斯拉工厂生产。

但这些供应可能会变得紧张。2018年,正当特斯拉开始扩大Model 3的产能时,松下的电池短缺加剧了特斯拉的“生产地狱”困境。马斯克批评松下的电池生产速度限制了Model 3和Model Y的生产,松下首席执行官津贺一宏(Kazuhiro Tsuga)预测,如果特斯拉继续扩大业务,其电池供应能力将“达到极限”。

这表明,马斯克可能会宣布特斯拉将开始生产自己的电池。锂离子电池的先驱开发者之一杰夫·达恩(Jeff Dahn)最近的收购、泄露的照片、专利申请和发表的研究表明,特斯拉正在转向内部电池生产。

近日,特斯拉所谓的内部电池照片浮出水面。据传,这些电池来自特斯拉神秘的“Roadrunner”项目,似乎是松下2170电池的两倍大。它们的功率容量可能会更高,同时,通过去除拉片,公司的生产成本会更低,拉片是电池的一部分,形成了电池和它所供应的目标之间的连接。

Benchmark Minonal Intelligence的分析师卡斯帕·罗尔斯(Caspar Rawles)专门从事锂离子电池原材料的研究。他说,他的团队将这种新电池命名为“特斯拉饼干罐”,因为它看起来像这样。每个电池更多的能量意味着每个电池组使用更少的电池,这有助于降低特斯拉的整体生产成本。这可能意味着未来电动车的价格与燃油车相当。

不仅仅是从未知来源泄露的照片显示特斯拉正在制造自己的电池。今年早些时候,该公司发布了加州弗里蒙特工厂“电池制造”工程师的工作清单。特斯拉还与韩华公司达成协议,购买电池制造设备,先运到弗里蒙特,再运到内华达州、上海和柏林的工厂。

160万公里电池寿命

预计特斯拉还将披露其寻求制造“160万公里电池”的新细节,这是指更换前可用于汽车的电池寿命。这就是达恩和他在新斯科舍的研究小组发挥作用的地方。

今年5月,有媒体报道称,特斯拉新的“160万公里续航”电池将与中国电池巨头CATL联合开发,并将利用戴恩电池学术专家团队开发的技术。另据报道,特斯拉正在就使用CATL的锂离子磷酸盐电池进行深入谈判,该电池不使用电动汽车电池中最昂贵的金属钴。

“160万公里的电池寿命”有望将特斯拉电池每千瓦时的生产成本降至100美元以下。千瓦时是衡量现代电动汽车电池容量最常用的能源单位。许多专家认为,达到这一标志将使特斯拉能够以与汽油动力汽车相同的价格销售电动汽车,从而加速电动汽车的普及。

2015年出版的《Power House:Inside the Invention of a Battery to Save the World》一书的作者史蒂夫·莱文(Steve Levine)表示,马斯克的主要目标之一一直是“让柴油机车对消费者来说变得过时,让他们感受到使用电动汽车的必要性”。莱文补充说:“一种方法是让汽车看起来像人们可以终身使用的汽车。如果电池可以行驶160万次……ilometers,意思是可以用76年。"

最近几个月,特斯拉提交了一系列基于达恩研究的专利申请。2019年12月,公司提交了“二氧氮酮和亚硫酸腈作为锂离子电池电解液添加剂”的专利申请。该公司在申请中表示,这种物质可以为电动汽车和家用存储产品带来更好、更持久、更便宜的电池。

今年4月,特斯拉提交了另一项专利申请,其中包括一种名为“单晶”镍钴铝(NCA)电极的东西。最成功的锂离子电池系统包括使用镍-锰-钴(NMC)电极。在达恩和他的团队发表的一篇关于“单晶阴极的重要性”的论文中,他说:“我们得出的结论是,这种类型的电池应该能够为电动汽车提供超过160万公里(100万英里)的续航能力,并在电网中储存能量至少20年。”换句话说,这些新的单晶电极可以使特斯拉获得与NMC电极相似或更好的能量密度。

如今,特斯拉的电池组以电池为特色,先封装成模块,再封装成电池组。回到原来的Roadsteds/a & gt;在那个时代,电池模块被用作公司取出一些可能需要更换的电池而不是取出整个电池的手段。不过,那是12年前的事了,之后发生了很多事。特斯拉已经从一个小型电动汽车制造商变成了市场上最畅销的电动汽车制造商。

正如马斯克过去指出的,今天的电池模块几乎只是多了一个步骤,增加了重量,并没有真正达到最初的预期目的。马斯克后来表示,未来将不会有模块电池封装,这表明该公司的下一代电池将采用电池到封装的设计。这种创新给特斯拉带来了许多好处,从更低的生产成本到可能更高的能量密度。

特斯拉还提交了新的“tabless”电池设计申请,称该设计在现有设计的基础上进行了改进。马斯克在社交媒体上写道,“这比听起来重要得多。”特斯拉的专利概述了一种电池设计,其中凸起和尖峰等特征可以连接不同的层,而不是依赖于焊接和统一的导电翼片。

插片是连接任何由电池供电的产品的工具,它们的制造也需要相当的技巧。通过取消标签来简化这一过程可以为特斯拉节省大量时间、材料和资金。

特斯拉还用钴吗?

马斯克最近一直直言不讳地表示,他希望消除特斯拉电池中的金属钴。2018年,他在社交媒体上表示,特斯拉电池中钴的使用量不到3%,下一代电池将“无钴”。“电池日”可能是公司首席执行官准确描述如何实现这一目标的机会。

钴是电池的关键成分,也是电池中最昂贵的材料。它经常被指责在违反人权的情况下开采,因此被称为“电池中的血钻”。因此,科学家和初创企业都在争先恐后地开发无钴电池。

达恩是这些科学家中的一员。他在2019年与人合著了一篇论文,并得出结论认为,钴给NCA电池带来的价值很小或没有。因为在NCA电池中,镍至少占过渡金属层的90%。本文希望引起人们对无钴材料的兴趣,特别将铝、锰、镁列为用途比钴多的三种元素。

然而,基准矿物情报公司的分析师卡斯帕·罗尔斯对此表示怀疑。他表示,特斯拉电池“无论如何都应该使用钴,即使其含量非常低”。此外,特斯拉最近发布了一份可持续发展报告,该公司在报告中宣布将与采矿业合作,寻找更可持续的钴来源。罗尔斯公司表示,这表明特斯拉将继续使用钴一段时间。

巨型工厂变成万亿工厂?

在马斯克承诺给我们带来惊喜的财报电话会议中,他还暗示了特斯拉制造足迹未来可能的发展方向。他表示,特斯拉的下一个工厂不会被称为Gigafactories工厂,而会被称为Terafactories工厂。

如果Giga表示十亿个事物,那么Tera等于一万亿。特斯拉决定将其工厂命名为Gigafactories,因为它将生产GWh的电池容量。TeraFactory可能意味着1000 GWh的电池容量,是松下目前在内华达州的特斯拉工厂的20倍。

特斯拉最近的收购为其如何实现电池容量的指数级增长提供了线索。早在2018年,特斯拉就通过提供价值2.18亿美元的股票收购了一家名为Maxwell Technologies的公司。后者最大的创新是干电极技术,比更常用的湿电极技术更环保。麦克斯韦的技术消除了流经电池组中溶剂的电流。该公司表示,这种干电极技术可以应用于不同化学成分的电池,也提高了性能,比湿电极技术更具成本效益。

向干电极技术的过渡将使特斯拉消除目前专用于湿电极生产的大量制造空间,这反过来将使其能够在其设施中安装更多的电池生产。因此,Gigafactories工厂变成了Terafactories工厂。特斯拉会成为电力公司吗?

今年早些时候,特斯拉推出了一款名为AutoBidder的新产品,该产品允许参与特斯拉家庭存储项目的客户,如其澳大利亚电池农场,在不需要的时候将能量卖回给电网。把它想象成一个病……al电厂网络。如今,这个项目不仅仅停留在纸面上,特斯拉已经正式申请成为英国的电力供应商。

达恩的演示截图也被泄露,暗示特斯拉新的内部生产的电池将“适用于并网汽车”。后来,一个私人演示文稿说:“有了智能电网,司机应该能够在家里或工作时为他们的车辆充电或放电,并设置最大和最小充电点,这样才有可能下次开车。车主应该为此支付电费。未来很精彩。”

这将对特斯拉电动汽车的所有权以及客户如何将车辆用作“带轮子的电池”来赚钱产生巨大影响。但不要指望马斯克会宣布特斯拉会成为美国太平洋天然气和电力公司(PG & amp;e)这样的能源巨头。虽然在能源平台上展示自己的地位是有价值的,但特斯拉还远没有成为电力公司的目标。

“还有一件事。”

马斯克公开展示的一个商标揭示了“另一件事”。无论是最新跑车还是电动全地形车的发布,“电池日”都不是简单的产品推广活动。莱文说:“马斯克知道如何通过给喜欢这些技术细节的人红肉来喂养这只技术野兽。”

马斯克也敏锐地意识到了竞争,无论是比尔盖茨(马斯克的另一个反对者)支持的加州圣何塞10年初创公司Quantumscape,还是Model S前首席工程师创办的电动汽车初创公司Lucid Motors,Quantumscape声称其锂离子电池可以将电动汽车的续航里程延长50%。Lucid表示,其最近推出的汽车Air可以将Bitters的续航里程延长20%。

电动汽车中的电池不再是特斯拉的唯一领地。大众、通用和福特等传统汽车制造商正在投资数十亿美元开发电动汽车,电池将发挥重要作用。莱文表示,如果马斯克想要保持领先,他需要抓住这一时刻。在谈到Quantumscape和Lucid等公司时,他说:“头条新闻说这些是特斯拉杀手。在这个电池日,特斯拉需要证明自己‘没有那么快被杀死’。”(腾讯科技评论/陆瑾)

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