特斯拉電池的能量密度如何提升?
特斯拉電池提升能量密度主要有以下方法。
技術路線上,積極推進全固態(tài)動力電池研發(fā)是不錯選擇,三元鋰電池路線仍是未來幾年主流乘用車商業(yè)化應用優(yōu)選,其極限比能量密度相對高。
物理方面,采用大容量電芯并提升PACK成組效率能兼顧降本和提升能量密度。像Model3采用的全新21700電池,單體電池容量提升約35%,能量密度提高20%,電池系統(tǒng)成本降低約9%,售價降低約8%。
通過優(yōu)化電芯封裝方式降本,圓柱電芯成本低可通過大容量單體切換降成本,軟包電芯可規(guī)模化生產(chǎn)降成本,方形電芯能綜合大容量與鋁殼輕量化降本。
做大單體電芯,如21700較18650在良品率和產(chǎn)能相同情況下,能兼顧降本和提升能量密度。
動力電池輕量化也能提升能量密度,如三星電池調整封裝方式后減少組件和重量,提升了整車動力電池能量密度。
提升PACK成組效率很關鍵,國內(nèi)平均水平持平或略高于100Wh/kg,要實現(xiàn)2020年目標須提升PACK環(huán)節(jié)成組效率和BMS系統(tǒng)管理技術。主流企業(yè)采用輕量化和電池包與底盤一體化方式提升成組效率,如特斯拉新款Models3采用21700后減少電池節(jié)數(shù)、配件數(shù)量,降低系統(tǒng)管理難度和成本。底盤一體化方式能實現(xiàn)輕量化和較大幅度降本,像大眾的MEB平臺。
此外,特斯拉新款“百萬英里電池”減少了鈷,降低成本并提高能量密度。松下計劃在5年內(nèi)將供應給特斯拉的“2170”電池能量密度提升20%,并在2到3年內(nèi)實現(xiàn)無鈷電池商業(yè)化,已將“2170”電池正極中的鈷含量降低到5%以下,并調整成分和設計以獲得更好熱穩(wěn)定性,9月起將改造內(nèi)華達州工廠生產(chǎn)線。改進版本的電池能量密度將是磷酸鐵鋰電池平均能量密度兩倍以上。