[影片] 关于Tesla Model 3 电池的真相:Part 1

楼主: Scape (non)   2018-08-09 00:46:44
https://youtu.be/kGFiaWvD-KI
这影片很好的统整与介绍目前车用电池的一切,很值得一看
这系列影片分为两个部分,节录一下Part 1 在讲什么
Part 1:
1. 研究制造锂电池所需的原物料
2. 综观一下目前的电池制造业
Part 2:
3. 介绍完整的电池组
4. 最终的汽车制造
5. 锂电池的回收利用
1. Tesla 用的电池主要是NCA(镍钴铝,LiNiCoAlO2)
优点是能量密度高、生命周期长、充电性能佳
BMW i3、Bolt 用的电池是NMC(镍锰钴,LiNiMnCoO2)
能量密度略低,但优点是更为安全
Nissian Leaf 用的电池是LMO(锰酸锂,LiMn2O4)
Tesla 的电池约可分为三个时期
Stage 1 (2009 - 2012)
这时期用的是18650电池,使用在Tesla Roadster 与初代Model S 上
每辆车约需要11公斤的钴,用的是没有硅的纯石墨阳极
Stage 2 (2016 - 2018)
这时期用的同样是18650电池,用在Model S 二代车型与Model X 上
但每辆车所需的钴降至7公斤,在阳极内加入了少量的硅(约5-15%)
硅的优点是能量容量是石墨的十倍,但完全充电时,石墨只会膨胀7-10%
但硅却会膨胀300-400%,这会使得电池的生命周期大大减少
Stage 3 (2018 - )
这时期的电池外型变了,2170电池目前只用在Model 3 上
并且每车所使用的钴降至4.5公斤,同样使用石墨与硅的混合阳极
(但硅的比例似乎有提升)
先介绍用在阴极上的材料:
锂(Li),balablabala....(关于锂的事情几乎是常识了)
镍(Ni),在地壳含量约占0.009%,是Tesla 电池中用的最多的材料
在其他公司的电池中也扮演很重要的角色,2018年每公斤约1.82美元
盛产镍的加拿大是美国的主要供应链
钴(Co),地壳含量约0.003%,在整个电池供应链里是最关键的元素
2018年每公斤价格约为18.20美元,会这么贵的原因是因为稀少,而且
地球上60%的产量来自于刚果共和国,政治动荡、童工与暴力问题也使得
钴取得更为不易,所以Tesla 正在积极的减少钴的用量,预计Tesla的
下一代电池就可以完全不使用钴
锰(Mn),地壳含量约0.11%,是第11多的元素,Tesla 不用,balabala...
铝(Al),地壳含量约为8%,是第7多的元素,非常的丰富,供应链也成熟
每公斤只要0.39美元
阳极材料:
石墨,每公斤价格约为0.27美元,平均每个Tesla 电池组会用掉54公斤的石墨
就目前的供应链来看,这些材料供给让Tesla 年产100万辆电动车也不会有任何问题
2. 会什么Tesla 要使用成千上万个像18650或是2170这样的小电池?
而不是像对手一样使用定制的大型菱柱型电池?
影片给出的答案是为了设计上的灵活性与不同车款之间的共用性
例如如果需要更高的电压就将电池串联,若需要更高的电量就并联
这使得同一种电池就能使用在不同车型甚至是不同用途上面
Tesla 的目标是要以低于100美元/kWh 的成本来生产电池(目前很接近甚至可能超越了)
所以大量生产像2170这种同样大小的电池是很重要的,可以有效降低成本
而Tesla 自建的Gigafactory 更可以有效控制成本跟生产品质
相较之下,生产Bolt 的GM 是将电池开发完全外包给LG化学
虽然像Tesla 这样把电池完全掌握在手中的垂直生产成本一开始投入极高
但影片中认为这反而或许是Tesla 最大的优势
作者: yuinghoooo (KiXeon)   2018-08-09 00:53:00
听是说现在低钴配方只有3%以下镍和锰、钴的关系可以提一下
楼主: Scape (non)   2018-08-09 00:56:00
累了,明天有空再改XD 或是请板上各位大大补充~
作者: phvswin (phvswin)   2018-08-09 00:58:00
到底我们都懂 电池有没有防穿刺呢? 跟消费者更换成本呢?
作者: no4 (å››)   2018-08-09 01:07:00
21700 不是2170
楼主: Scape (non)   2018-08-09 01:16:00
这规格的电池是Tesla 自己称它是2170的,虽然按照18650的逻辑来说是要叫21700,但要叫2170那也是他说了算
作者: BaaaSwin (codown)   2018-08-09 01:35:00
为什么不用锂铁阿 又稳安时又大要高c的时候用ultra cap?
作者: suntex01 (tears in my heart)   2018-08-09 04:27:00
我很好奇新配方的寿命如何
作者: rehdscoo (GGMAN)   2018-08-09 11:53:00
model3什么时候要上市
作者: vancedai (晴天)   2018-08-09 15:23:00
锂铁能量密度太低价格又贵...

Links booklink

Contact Us: admin [ a t ] ucptt.com