发布时间: 2020-12-06 12:06
特斯拉的长期目标是努力将每千瓦时电池的成本降到 50-55 美元。
作者 | 大壮旅
雷锋网按,近日,Elon Musk“隔空”参加了欧洲电池大会。原本,钢铁侠可能只是想分享有关特斯拉电池的近况,但被问及对电池创新的重视,特斯拉的着力点和最需要改进的关键点时,Musk 又忍不住打开了话匣子。
续航1000 km,能用上 15 年的电池
“当下消费者依然十分关注车辆续航,在这方面我们已经做的相当不错。事实上,我们能做的更好。现在,特斯拉长续航车型已经能跑到 600 km,未来还会增加到 700 km”Musk 补充道。“我们甚至还有开发中的技术能让电动车续航站上 1000 km。”
“在我们看来,真正阻碍电池发展的障碍是成本。如果有了长续航,有了快充,再加上超长的使用寿命,比如用上 15 年(特斯拉现在已经有这个能力了),那么唯一要解决的问题就是成本了。怎么能让大家都买的起电动车呢?这才是我们认为需要改进的根本问题。”Musk 说道。
此前,Musk 也曾表达过类似观点,“有一点一直让我不爽,那就是我们的电动车还不够便宜,这个问题必须解决。”
改进与创新
“在实现目标的过程中,能量密度也必须提高,它也能转化为续航能力的提升。在追求低成本电池的过程中,实际上很可能走的是能量密度提升之路,同时顺手增加车辆续航。特斯拉的长期目标是努力将每千瓦时电池的成本降到 50-55 美元。为了实现这一目标,电池的设计和生产电池工厂的设计都需要进行大量的创新。”
“想让机器制造机器可是比造电池难得多。我们需要以正确的方式设计电池,然后是最困难的部分(再怎么强调都不为过),即扩大生产,同时实现极高的电池可靠性和安全性。”
“多年来特斯拉为此付出了很多努力,主要靠内部突破,但也有一些关键的收购,低成本电池也是柏林超级工厂的任务之一。”Musk 说道。
1.量产的最大障碍
钢铁侠被问到的下一个问题是,在大规模生产方面最大的障碍是什么?
“规模本身就是一大因素。想要让人人都买得起电动车,生产规模就一定要大,而且要非常大。显然,这意味着一个非常大的工厂,而且不仅仅工厂大这么简单,还需要超快的生产周期。对高产量而言,这两点缺一不可。”
2.创新范例:干电极
“为了缩短生产周期并提升精度,必须为生产系统的每一个节点定制最先进的机器。在生产中,我们用到了一项名为干电极的特殊工艺,不但能缩短生产周期,对环境也相当友好。”
“显然,从环保这点来说干电极是最优选项,因为只要用到溶剂就会有气体排放,而干电极不需要溶剂。也别觉得干电极技术很简单,它可用到了很多来自德国和欧洲其他国家的定制化设备。这技术原本不存在,完全是从零开始打造的,挑战必然很大。”
柏林超级工厂电池车间展望
“我们想从一个实验性质的小型工厂(已经在加州做了概念验证)一路发展到世界上最大的电池工厂。其年生产能力将超过 100 Gwh,后续还会进一步提升至每年 200 或 250 Gwh。届时,它将成为世界上最大的电池生产厂。”
“正如我所说,我们必须从根本上改善生产周期,而且还要重新设计用于持续运行的机器。我已经多次在公开场合提到过,设计先进的原型产品是相对容易的,真正的困难在于大规模生产。”
“老话说,‘成功需要 1% 的灵感和 99% 的汗水,在电池上量产工作占到了 99.9%。你经常会看到有些厂商出来说自己取得了电池技术突破,那么它们为什么不能多造点电池出来呢?因为一旦扩大规模,可就比实验台上要难多了。”
“事实上,带着每个人参观一遍特斯拉的实验工厂最管用。小规模下就那么困难,如果要在量上提升一百倍,其难度可想而知。”
电池对环境的影响以及特斯拉的努力
“我认为干电极技术能改变游戏规则。与传统工艺相比,这是个根本上的变化。除了干电极,我们还在减少钴的使用,镍的地位显著上升。即使是使用镍,在整个工艺中也去掉了大量步骤,减轻了环境负担。阳极方面,则用到了硅,这种材料开发起来可是容易得多。在生成锂氢氧化物方面,我们也摒弃了硫酸,换成了氯化钠,也就是我们日常吃的食盐。”
“特斯拉通过一系列步骤,力保整个电池生产对环境的影响最小化,你完全可以直接住在电池厂附近,空气不再有毒性,这点你可以随便拿机器测。要知道,我们的试验项目可是在旧金山湾区。”
特斯拉的电动卡车和它的掀背小钢炮狂想
"好吧,我认为这实际上只是一个基本的计算,比如电池的能量密度,然后是电池组的能量密度,接着是综合电池组和卡车底盘的能量密度。其核心问题在于,除掉拖车和货物,能否把电动卡车重量降低到与现有柴油卡车相当的程度。我认为答案是肯定的,我们用一辆原型车证明了这一点,并获得了 500 km的续航能力。”
“所以,在电动重卡上,我们很容易将续航提升到 800 km。随着时间的推移,甚至有可能超过 1000 km。特斯拉认为这对卡车运输公司来说绝对吸引力十足,实际上我们有几辆正在运行的 Semi 原型车,它们已经跑了一年多了。”
“其中的关键是搭载高能量密度的电池,然后以最小的额外重量将电池集成到电池组中(结构电池,能直接充当车体)。这也是我们在电池日上谈到的,当然,这些技术未来也会用在 Semi 上。”
“其最终结果是,你能够运载的货物基本上和同级别普通柴油卡车一样。”
“我认为欧洲有很多才华横溢的设计师、工程师,很多最优秀的人想沉下心来做真正的原创设计。他们肯定不希望只是在做,比如说,在加州设计产品的欧洲版本。我认为,为了吸引最好的人才,做原创设计是很重要的。因此,在欧洲做一款紧凑型车,也许是一款掀背车或类似的东西,会很有意义。”