特斯拉放大絕:Model 3 行駛 48 萬公里電池組容量僅衰減 5%

作者 | 發布日期 2017 年 05 月 05 日 17:25 | 分類 電力儲存 , 電動車 , 電池 follow us in feedly

電動車取代燃油車已是不可逆轉的潮流,圍繞電動車的充電設施建設、售後服務及保養也陸續發展起來,但還有一個消費者關心的關鍵問題是,動力電池的衰減有多嚴重?如今特斯拉給了答案:特斯拉 Model 3 行駛 48 萬公里後,電池組容量衰減僅 5%。



特斯拉電池供應鏈及業務發展進階總監、首席電池科學家 Kurt Kelty 和合作夥伴──加拿大 Dalhousie 大學的 Jeff Dahn 在 3 月 22 日的國際電池研討會暨展覽,公布了他們在動力電池領域的突破性成果。

Dahn 在演講中表示,提高 NMC 三元鋰電池中的某種化學成分,可以限制高壓下電池執行時產生的有害氣體,最終的結果是改進後的電池單體,在超過 1,200 次迴圈後依然有優秀的效能表現。

▲ Dahn 演講的 PPT。

如果把電池單體製成電池組,1,200 次迴圈等同於車輛行駛約 30 萬英里(約 48 萬公里),這意味著以每年行駛 2 萬公里計算,特斯拉車主在連續開 24 年後,電池容量仍然有出廠時容量的 95%。更關鍵的是,Dahn 在現場表示,新技術已經實現商業化,應用在特斯拉的產品中(going into the company’s products.)。Dahn 口中的產品不出意外,應該就是今年年初量產的特斯拉──松下 2170 電池了,該電池會首先應用在 7 月量產的特斯拉 Model 3 上。

在其他條件不變的情況下,鋰離子電池如果想要獲得更高的能量密度,一個簡單的策略是提高電池的工作電壓。然而在高壓狀態下,電解質會與電池正極反應。透過使用簡單的實驗就可以表明,這些化學反應的對電池正極是極其有害的。Dahn 及其團隊的技術,阻止了這些對正極有害的不良反應,應用新技術後的電池在高壓狀態下,電解質與正極的反應幾乎停滯,使高效能的 NMC 鋰離子電池可以在高壓狀態下運作。

這項新技術使特斯拉有機會在 2170 電池能量密度大幅提升的情況下,阻止電池效能衰減反應。

事實上,這項新技術在 1 月 4 日召開的特斯拉投資者見面會上就做了閉門發表。特斯拉 CEO Elon Musk 和 CTO J.B. Straubel 專門對投資者解釋新電池的技術細節,使一位做空者改變了看法──

投資人 Whitney Tilson 曾在 2013 年初至 2014 年做空特斯拉股價,如今特斯拉關於超級工廠的激進生產計劃讓 Whitney Tilson 決定捲土重來。1 月 4 日,Tilson 參加了特斯拉投資者見面會。會後他在發給其他投資人的郵件中表示,見面會主要介紹新型電池的原材料供應和製造細節,特斯拉高層的策略「令人印象深刻」。他決定放棄做空特斯拉股票。

那麼已發售的 Model S & X 電池組衰減情況如何呢?去年 11 月,活躍在荷蘭比利時的特斯拉論壇上,一群特斯拉車主收集了全球各地 286 位 Model S 車主提交的電池充放電資料。資料顯示,在行駛 10 萬公里後,多數 Model S 電池組容量衰減至出廠初始容量的 95%;行駛 20 萬英里(約 32 萬公里)後,電池組容量衰減至出廠初始容量的 90%。

另一組實驗資料表明,頻繁的充放電似乎更能避免電池降解。

Musk 曾經透露,特斯拉實驗室曾就 Model S 電池組測試,該電池組在模擬執行 50 萬英里(約 80 萬公里)後,電池組容量衰減到出廠初始容量的 80%。特斯拉對包括電機在內的驅動單元設計,使用壽命要達到行駛 100 萬英里(約 160 萬公里)級別,做為與之符合的動力支援,電池組在整個生命週期內支援的行駛里程也應達到 160 萬公里。

以 2 萬公里/年計算,普通車主要連續駕駛 80 年才能報廢一輛特斯拉汽車。但不要忘記,隨著自動駕駛技術落實,汽車的使用效率將得到指數級提升,屆時特斯拉汽車的優勢將會逐步顯現。

對電動汽車玩家而言,特斯拉在動力電池上的技術優勢和成本優勢(已經低於 125 美元/kWh)已難以追趕。反過來說,2016 年汽車銷量尚不足 8 萬輛的特斯拉,如果沒有技術積累,如何應付大眾、Benz、通用等對手的競爭?

(本文由 36Kr 授權轉載;首圖來源:特斯拉) 

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