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特斯拉大圓柱電芯與線路圖2.0

2020/09/18
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在外奔忙就重要的兩個信息(1. 特斯拉被爆料要在下周宣布的 Biscuit Tin 大圓柱電電芯和 2. 王秉剛老爺子透露的路線圖 2.0)做一些點評,供各位讀者參考。

01

特斯拉的大圓柱電池? ? ? ? ? ??

我們之前一直有提及,在北美地區(qū)圓柱和軟包的設計路線是主流,按照北美的工程人員的選擇,無外乎在這條路徑上的演進是必然的。其實道理也很簡單:?

1) 圓柱電芯的工藝路線,從 A123 開始就在北美地區(qū)存在設備企業(yè),包括特斯拉收購的加拿大公司 Hibar Systems,主要就是圍繞圓柱電芯來做的。整體的產(chǎn)線造價低(是方殼卷繞的 1/2,疊片 1/3),使得在沒有設置能量密度的線時候,大量中國的動力電池就是圍繞小圓柱 18650 來做的,大量的 A00 電動汽車都是這么搞的?

2) 圓柱電芯的路線,也比較符合模組的設計路線。我們一路來看圓柱電芯的好處,在特斯拉的設計中,一個或者多個電芯出現(xiàn)內(nèi)部的制程問題,在并聯(lián)的路徑下,70%的概率就是自己被斷開或者能量釋放,消費者甚至感知不到電芯出問題,系統(tǒng)只是容量下降把可用里程降低?

3) 從另一個角度來看,這種電芯往大儲能或者小儲能方向也是能用的,在后續(xù)的 100kwh 和 120kwh 甚至 200kwh 的技術方案上面,進可攻退可守?

圖 1 特斯拉的大圓柱電芯?

最近出線的某超巨的細長型圓柱電芯,如下圖所示,整體的理念也是如此。不過說實話,圍繞 LFP 做大圓柱可能讓上一波小圓柱的產(chǎn)線改造改造也能做。在電動自行車和后續(xù)的 A00 低成本,往 4-5 毛 Wh 的目標走的,就按照這個來了。?

圖 2 國內(nèi)某超巨的細長型圓柱電芯?

02
路線圖 2.0
? ? ? ? ? ??

我把智能化先放一邊,實際上我們能看到智能化這個滲透是由消費者偏好決定的,從整體規(guī)劃而言有效的還是整體的目標控制。2.0 版“節(jié)能與新能源汽車技術路線圖”,最大的變化是,在純電驅(qū)動的路線之后,整體的戰(zhàn)略布局還是對現(xiàn)實和未來之間,加入了全面“混動化”實用主義路線。所以從下圖開始看,未來 15 年,中國銷售的傳統(tǒng)汽車不管是 48V 還是 HEV,要進行“混動化”的目標。而之前非常激進的鼓勵 BEV 的主張,“禁燃時間表”放在一邊,開始用“全面電驅(qū)動計劃”這個傳統(tǒng)車企能順利過渡的策略來適應當下中國汽車行業(yè)的現(xiàn)實國情。如下圖所示:?

備注:從戰(zhàn)略上來看,純電驅(qū)動的路線還是一條主線?

1)2025 年乘用車新車油耗要降到 4.6L/100km,混動新車占傳統(tǒng)能源乘用車的 50%以上,新能源汽車(主要未來定義是 BEV)占總銷量的 20%左右;?

2)2030 年乘用車新車油耗降到 3.2L/100km,混動新車占傳統(tǒng)能源乘用車的 75%以上,新能源汽車占總銷量的 30%以上;

在這個改動下,對于動力電池技術的發(fā)展也要隨著 48V、HEV 的需求發(fā)展功率型,而之前的 BEV 要求的能量型并不是完全主導的,PHEV 這種能量功率兼顧型和功率型也就相對尷尬。對于動力成本和特性,提出普及型、商用型與高端型三種類別,從補貼主導的能量密度主導的評價體系,轉入安全第一,兼顧性能、成本與壽命等指標。?

其實說簡單一些,按照 2020 年的狀態(tài),動力電池的安全和成本方面的妥協(xié),需要從能量密度優(yōu)先和成本優(yōu)先,轉入新的階段,這意味著很多方面的轉變。實際上 2020 年正積分可能供給不足,所以圍繞 48V 和 HEV,國內(nèi)的企業(yè)不是之前一直在 All in BEV,按照這個當下的活法,由于 2025 年的 CAFé的斜率算是一定程度做緩了,WLTC 對于常規(guī)車型只要 5.8L WLTC 了,這個有了可能往前走的動力。?

?

小結:往前看,未來行業(yè)的格局是有變化的。高端化的 BEV 的量終究有限,這部分不是搞鎳一統(tǒng)天下,在 HEV 混動納入實用主義路線以后整體行業(yè)格局再次會被改寫

特斯拉

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Tesla 致力于通過電動汽車、太陽能產(chǎn)品以及適用于家庭和企業(yè)的綜合型可再生能源解決方案,加速世界向可持續(xù)能源的轉變。

Tesla 致力于通過電動汽車、太陽能產(chǎn)品以及適用于家庭和企業(yè)的綜合型可再生能源解決方案,加速世界向可持續(xù)能源的轉變。收起

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。