一季度電動汽車最讓人期待的技術(shù)創(chuàng)新,肯定是4680 電芯+CTC 一體底盤。
自從馬斯克在 2021 Q4 財報會議上表示,搭載 4680 電芯的 Model Y 「很有可能」將在 Q1 順利下線,全世界的期待值都被拉滿了。
自從 2021 年以來,動力電池原料價格遭遇多次漲價。根據(jù)《華夏時報》的報道,部分碳酸鋰企業(yè)甚至開啟了時價交易,也就是按照取貨當(dāng)天現(xiàn)價成交。
當(dāng)動力電池原料遇上暫時的供需矛盾,進(jìn)一步降低電動汽車生產(chǎn)/使用成本的重任,更多程度上需要結(jié)構(gòu)優(yōu)化路線來承擔(dān),比如即將席卷全球的 4680 電芯、CTC。
今天,推特上一位特斯拉研究者@Troy teslike 爆出了 2022 年-2024 年,特斯拉 4680 電芯的性能規(guī)劃:
2022 年量產(chǎn)的第一代 4680 電芯單顆容量 98Wh;
2023 年量產(chǎn)第二代,單顆容量 108Wh;
2024 年會來到第三代,單顆容量 118Wh
按照 4680 和 21700 電池的體積和重量換算,Troy 預(yù)測稱,到 2024 年,特斯拉 4680 電芯可以實現(xiàn) 12.39% 的體積能量密度提升,以及 18.67% 的重量能量密度提升。
回到 2020 年 9 月 23 號的特斯拉電池日,馬斯克在 PPT 上面分享的數(shù)據(jù),是僅僅 4680 電芯一項新技術(shù),就有可能實現(xiàn) 16% 的續(xù)航增長。
一年半之后,馬斯克的 flag 是不是即將成為現(xiàn)實?4680 電芯到底有什么「魔力」,等等黨又應(yīng)不應(yīng)該等待新電芯的上市?
今天我們快速聊幾個熱點話題。
一、更好的在 2024?
1. 為什么是 2024?
詳細(xì)看 Troy 的分析之前,先說明一下本文引用的數(shù)據(jù)絕大部分來自美國產(chǎn)的特斯拉車型,因此細(xì)節(jié)處會和國產(chǎn)車型有區(qū)別。
按照 Troy 的爆料,2022 年-2024 年,特斯拉 4680 電芯將保持每年接近 10% 的單電芯容量提升。
這是什么概念?
我們引用一下 EPA 美國能源署對 2021 款美產(chǎn) Model Y 性能版的檢測報告,其中第 9 頁如下圖所示:
最后一行「Manufacturer Test Comments 制造測試意見」中注明,這款 Model Y 的可用電池 SOC 容量為 81052Wh,約合 81KWh。
Model 3/Y 預(yù)留 2.3kWh 電量,換算下來電池包總?cè)萘繛?83.3kWh,除以 4416 個 21700 電芯,Troy 最終表示目前單顆 21700 電芯的容量是 18.875Wh。
18.875Wh 已經(jīng)是 21700 電池的天花板了。我們找來了一份 2016 年 8 月 LG 化學(xué)的 21700 電芯產(chǎn)品文檔,里面提到的單體容量,也已經(jīng)達(dá)到了 18.2Wh。
看似 4680 電池的容量更大,但實際上第一代 4680 電池還沒有 21700 那么成熟。
為什么?因為兩個關(guān)鍵數(shù)據(jù)上,21700 電池目前并不輸 4680 電池。
假設(shè) Troy 的預(yù)測屬實,今年的 4680 電芯容量為 98Wh,那么它的體積能量密度大概是 737wh/L,略低于現(xiàn)款 21700 電池的 778wh/L。
不過憑借無極耳等一系列設(shè)計,今年 4680 電芯的重量能量密度可以達(dá)到 276Wh/kg,輕微高于 2021 年的 21700 電池。
結(jié)合 CTC 一體式底盤,我們依然有理由相信今年的 4680 版 Model Y,可以實現(xiàn)一定程度的續(xù)航提升。
回到電池日發(fā)布會,馬斯克在結(jié)束時說了句「這一切需要 1-3 年來實現(xiàn)」。
這一切是什么?是 4680 電池和 CTC 技術(shù)同時成熟之后,特斯拉車型可以在沒有改變電化學(xué)體系的基礎(chǔ)上,分別貢獻(xiàn) 16%(4680電池)、14%(底盤工程優(yōu)化)的總續(xù)航提升。
馬斯克沒有說兩者是否可以疊加,但保守推論下,這兩項改進(jìn)合計帶來的續(xù)航提升應(yīng)該在 15% 以上。
這還不包括新型硅負(fù)極材料、正極進(jìn)一步去鈷等技術(shù)帶來的續(xù)航增長。
2020 年底往后數(shù)三年,正好 2024。
2. 除了續(xù)航,還有 Supercharge
CTC 的更多消息我們還在期待,先來說電池。
根據(jù)爆料,特斯拉可以在電芯容量層面維持年均 10% 的進(jìn)步幅度。到了 2024 年,僅在電芯層面,4680 電池就將全面領(lǐng)先 21700 電池,無論是體積密度還是重量密度。
而除了容量,4680 電池還將帶來另一個關(guān)鍵參數(shù)的飛躍——充電功率。
4680電池使用了無極耳設(shè)計。這里的無極耳并不是完全取消極耳,而是將極耳移到電芯側(cè)面,從而實現(xiàn)降低內(nèi)阻、提升體積利用率等目標(biāo)。
馬斯克在發(fā)布會上表示,4680 電芯的充放電功率是 21700 電芯的 6 倍——4680 也因此被不少聲音視為 Supercharger V4 的關(guān)鍵載體。
峰值 256kW 的技術(shù)指標(biāo)依然處于業(yè)界頂尖水平,不過 Supercharger V3 已經(jīng)是 2019 年 3 月 7 日發(fā)布,3 年前的「老」技術(shù)了。
去年 7 月份,馬斯克就在推特上表示,Supercharger 的峰值功率未來將從 250kW 升級到 300kW。到了今年,有關(guān) Supercharger 的功率爆料已經(jīng)達(dá)到了 324kW。
4680 電芯的極耳設(shè)計帶來了更短的電流路徑(發(fā)布會上說的是僅為 21700 的 1/6),也就是同等充電功率下發(fā)熱更低、同等發(fā)熱下可承受的充電功率更高。
前不久,YouTube 網(wǎng)友公布的最新得州工廠視頻顯示,有一批 Model Y 正在工廠外的空地集體充電。不少網(wǎng)友認(rèn)為,這是 4680 電池+Supercharger V4 的內(nèi)部測試。
簡單總結(jié)下目前的信息,到 2024 年為止,4680 電池都將處于明顯的性能增長期。
換句話說,未來每一次特斯拉車型小改款,進(jìn)步都將是可明顯感知的——等等黨永遠(yuǎn)不虧。
二、4680 電池的成長之路
前面一段給大家總結(jié)了 4680 帶來的體驗升級,那么,代價是什么呢?
時間。
上個周末,特斯拉官方推特放了一張照片,配文是「慶祝我們 1 月份制造的第 100 萬個 4680 電芯」。
100 萬個 4680 電芯大概是什么概念?按照此前展示過的 40x24 CTC 底盤換算,每輛 Model Y 要消耗 960 個 4680 電芯,100 萬個就算全部能用,也就是 1041 輛 Model Y,不夠塞牙縫的。
而且前提是「全部能用」。
前不久 Tesla Motors Club 論壇流出來一張圖片,F(xiàn)remont 工廠的4680 電芯生產(chǎn)良率。
很抱歉這張圖片實在是太糊了,網(wǎng)友表示圖片源自 TA 一位在特斯拉工廠工作的好友。
根據(jù)這張圖片,2022 年 1 月 22 日當(dāng)天,F(xiàn)remont 工廠的 4680 電芯總良率僅為 92%,而 21700 電芯的業(yè)界良率早已達(dá)到了 99%。
從圖片中我們還能發(fā)現(xiàn),當(dāng)天一共有 6249 顆可用電芯產(chǎn)出,564 顆「廢品」。
另外,目前 Fremont 工廠內(nèi)不同產(chǎn)線的 4680 電芯良率也不盡相同,比如某些產(chǎn)線 1 月 22 日的生產(chǎn)良率已經(jīng)達(dá)到了 97%,而某些依然停留在 79%。
至于圖片中那條良率僅為 18% 的產(chǎn)線,更像是用來訓(xùn)練員工的,并不會參與實際生產(chǎn)。
4680 目前還在襁褓階段,那么我們需要它成長到什么地步?
2021 年,特斯拉全年一共交付了超過 30 萬輛 Model Y。按照馬斯克的預(yù)計,今年特斯拉依然會實現(xiàn) 50% 以上的增長,也就是說 Model Y 起碼要交付 45 萬輛。
當(dāng)然 2022 年的 45 萬輛并非全部都是 4680 電芯車型,但如果想要把這樣規(guī)模的交付量全部替換為新電芯,特斯拉需要每天慶祝一次第 100 萬顆 4680 電芯下線——而且是全年無休的狀態(tài)。
因此,4680 目前還不能只靠 Fremont 一家工廠生產(chǎn),或者說,不能靠特斯拉自己生產(chǎn)。
不過,綜合多方信源之后,目前 LG 和 SDI 的 4680 電芯良率還處于 90% 以下的狀態(tài)。即使是最樂觀的預(yù)測,其他電池公司的 4680 電芯也要到 2023 年 Q1 才能交付。
三、等等黨永不言敗
完整看下來,本文像是防剁手指南。
打開特斯拉官網(wǎng),Model Y 雙電機長續(xù)航版的 CLTC 續(xù)航已經(jīng)達(dá)到了 660 公里,單電機版本也有 545 公里。除非希望夢回 27.6 萬,否則目前的特斯拉已經(jīng)夠用了。
事實上 2022 年的主流電動車,早已擺脫了前幾年的刻板印象,伴隨著充電設(shè)施的完善,除了國慶和春運,已經(jīng)越來越難造成「里程焦慮」。
回到今天文章的主角,有可能在本季度開啟交付的 4680+CTC Model Y。結(jié)合目前 4680 電池的良率、產(chǎn)能、國產(chǎn)規(guī)劃,它更像是 2023 款的預(yù)告,并不會對今年想買 Model Y 的你產(chǎn)生太大影響。
與其說是防剁手,不如說這篇文章代表著未來很長一段時間的常態(tài)。每一個季度,智能電動汽車都會有新技術(shù)落地,你方唱罷我登場。
等等黨永不言敗,剁手黨享受現(xiàn)在。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:電動星球News蟹老板
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