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马斯克发布特斯拉无极耳电池:改写电动车历史,超长续航暴击传统燃油车

新智元 · 2020-09-23
传统燃油车要歇了!

编者按:本文来自微信公众号“新智元”(ID:AI_era),作者 新智元,36氪经授权发布。

北京时间今日凌晨4点半,特斯拉电池日终于来了!马斯克发布无极耳电池,能量密度提升5倍,续航里程增加16%,成本也大幅降低。从「灌装可乐」生产线,再到无钴电池等材料升级,暴击传统燃油车。马斯克宣布,未来将有平民价2.5万美元新特斯拉问世!

马斯克一直发推,表示9月22日这一天,哥要放大招了。

马斯克在直播前就开始预警,将要揭晓的这款电池将会影响尤其是Semi,Cybertruck和Roadster的长期生产,「但我们宣布的产品要到2022年才能实现大批量生产。」

活动最开始是股东大会,进一步重申了特斯拉的愿景,即「如何加快世界向可持续性能源的转化。」

现场清一水的特斯拉。把股东们塞进车里开会,估计只有特斯拉想的出,有网友表示:目测都是Model Y?

马斯克登场了,他说:「这真是一个不一样的发布会,感觉就好像是一个汽车电影院。」

最逗的是,现场鸣笛声音四起。鸣喇叭一次,表示「是」,鸣喇叭两次,表示「否」。

Autopilot 全新升级,特斯拉变身行走的「电脑」

马斯克提到,现在美国事故率接近每百万有2.1个事故,而有了autopilot之后,事故率是0.3。

发布会上公布,一个月左右会发布最新的Autopilot「完全自动驾驶版本」。自动驾驶系统采用了一个全新的标注工具,可以直接标注动态视频。

马斯克表示,「我们正在开发FSD的最新版本,我们必须对整个Autopilot软件堆栈进行根本性的重写。我们现在正在标记3D视频,这与之前标记单个2D图像完全不同。」

特斯拉汽车一共利用8个摄像头或传感器来识别现实世界中的物体,传感器获取行人、其他车辆、动物或其他障碍物的图像,这些不仅对于特斯拉汽车驾驶员的安全很重要,对其他道路使用者也很重要。

马斯克称,特斯拉工程师正在标记整个视频片段,同时拍摄所有物体并对其进行标记。这使得汽车神经网络的复杂性和汽车的整体逻辑得到了显著改善。

马斯克暗示,驾驶员很快就能这种更加复杂的全自动驾驶测试版本。 

特斯拉既是一家软件公司,也是一家硬件公司,你可以把我们的车当做轮子上的笔记本电脑。

量产才是最难的。

马斯克盛赞了上海工厂的建设速度和效率。15个月就拔地而起并正式开工,是一个很了不起的成就。

马斯克提到,特斯拉是唯一一家百分之百拥有一家中国工厂的外国企业。目标是每年生产超过一百万辆车,「至少在每一个大洲都有一家工厂。」

制造量产才是最难的,而特斯拉已经有了四款量产车s3xy。

全新无极耳电池成本大降14%,给传统燃油车致命一击

根据和马斯克一起登台的工程师介绍,解决电池问题的五个措施:电芯设计、电芯工厂、阳极材料、阴极材料、整车整合。

4680也就是此前盛传的「饼干盒」!

今天,特斯拉证实这种新型电池尺寸为46X80mm。

可以看到,4680电池体积更大,但功率是特斯拉以前电池的六倍,能量密度是之前的五倍。

跟其他大体积电池的设计一样,4680也面临着热管理的问题,但是,圆柱形的4680直接脱掉了「衣服」来散热!同时,4680每千瓦时的成本降低了14% 。

要想与燃油汽车相当,每千瓦时电池生产成本要降至100美元左右,特斯拉的4680非常接近这一目标了。

此外,4680还通过激光技术去掉了电极的极耳(tabs),进一步缓解了电池过热的现象。

4680电池已经在弗里蒙特的一家试点工厂投产。马斯克估计,特斯拉需要大约一年的时间才能达到10GWh的目标。

新电池的演示

特斯拉还将使用新的材料而不是复杂的后处理来设计能够承受阳极损耗的电池,这样,仅阳极一项就能使每千瓦时的成本降低5% 。

Gigafactory升级为Terafactory,2030年达到3太瓦时。

同时,马斯克提到,特斯拉的最终目标是达到「太瓦时」(TWh)规模的电池生产。Tera 的意思是一万亿,是千兆的1000倍。

按马斯克的说法,每年生产20太瓦的电力需要大约135个特斯拉 Nevada Gigafactory 那么大的设备,但马斯克解释说,这并不意味着要建造数百个 Gigafactory,随着生产工艺的优化,可以在一个比Nevada Gigafactory小得多的空间里获得更大的产能。

目前,特斯拉短期目标是到2022年达到每年100GWh,到2030年达到每年3TWh。

这种生产效率,再加上新电池的容量,到2022年每千瓦时的成本将降低32% 。

革命性流水线,电池生产速度将超「灌装可乐」

特斯拉电池工厂的生产工艺也迎来革命性的变化,现在的电池生产看起来更像在灌装可乐。

马斯克介绍,这一灵感来自饮料灌装生产线。发布会上,特斯拉动力总成及能源工程高级副总裁德鲁还演示了电极的生产过程,视频看起来很简单,但马斯克说,干电极的生产实际上是非常困难的。

阴极处理过程升级,零废水

在阴极方面,特斯拉正在从钴转向镍。镍电池的价格比钴电池的价格低15% 。

对于阴极开发,特斯拉正在转向一个更有效率的过程,降低了76% 的成本,并实现了零废水。

特斯拉这一革命性的电池流水线优化了电池生产的四个流程,可以高速持续作业,其中流水线转配环节效率是原来的7倍。

「硅材料非常棒,而且便宜。」马斯克表示,地球上到处都是。

通过使用未经处理或成型的冶金硅原料,在锂离子电池中使用硅的新方法将提高电池的续航里程,可以大幅度降低成本。

便宜!便宜!便宜!硅的处理是使电池变得极其廉价的主要步骤之一。

马斯克放大招了,要把电池元素中的硅进行重新设计,1千瓦时只需要一美元,同时,涂层一项可提升20%续航里程。

此外,还推出一款无钴电池,通过镍替代钴,3/2镍,3/1的锰是最佳的配比。

马斯克还给不同的车型,配备了不同的电池。对于低端车辆和Robotaxi,将会使用更长寿命的电池。

中等尺寸车型,继续现在的含镍电池。

而特别需要高能量密度的比如Semi和Cybertruck,会使用更高镍的电池。

马斯克表示,特斯拉将在内华达州的一家工厂来进行电池回收,更好地回收电池,更多的利用废旧电池。

此前,特斯拉和其他公司主要依靠第三方提供商提供此回收服务,而马斯克认为特斯拉回收电池要比第三方提供商有效率的多。

特斯拉长期计划回收电池是为了从废电池中回收贵重金属,用于生产新的电池中去,使得每kWh节省成本49%,从而改善对环境的影响。

所回收的锂离子电池组将由指定工厂进行处理并回收再利用,承诺做到废弃电池不做填埋处理。

按照马斯克公布的价格估算,更换电池最高花费仅不到5万元人民币。

当然,今天宣布的所有这些创新不会立即进入特斯拉汽车。

正如马斯克之前指出的那样,这些创新将在2022年左右达到大批量生产,并将用于 Cybertruck、 Roadster 和 Tesla Semi。

电池一体化设计整合,减少79个零部件

整车结构调整,进一步弱化模组概念,电芯基本直接到车,下一代车续航到1000km基本板上钉钉了。

这个电池组的设计非常大胆!参考了飞机机翼邮箱的设计。

池直接成为车架的一部分,这让所有现在还在拿类似Model S底盘形式展示平台的电动车都像是上个时代的产物。

特斯拉将采用铸造方式生产整个车架,白车身将为一体铸造,大大节省了生产流程和生产时间,同时每台车减少79个零部件。为了达到铸造白车身的刚性要求,特斯拉的材料团队已经找到最合适的金属,并不断尝试新的材料。

2.5万美元特斯拉诞生,传统车将成「蒸汽机」

新车来了。

会有一辆售价25000美元(17万人民币)的车面世,这是特斯拉最初的愿望。

这些年来,电池成本总体下降了56%,彻底改写了行业竞争的曲线,马斯克相信,内燃机汽车很快就会走上蒸汽机的道路。

发布会结尾,放了一段预告片!影片中的新特斯拉采用Plaid动力总成,0-100km/h加速低于2秒,1100马力,最高时速320km/h,续航832km。

看来未来,平民价赛车不是梦,来Laguna Seca赛道跑一圈吧!

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