四月十日中午，TSLA我國就此對我國電動汽車市場，甚至我國汽車市場扔下"深水炸彈"，國產(chǎn)TSLAModel3續(xù)航只668公里要33萬多起。TSLA，一個在純電動汽車界響當(dāng)當(dāng)?shù)拿郑鼜恼Q生之日起就一直引領(lǐng)著全球純電動汽車行業(yè)的發(fā)展。

媲美超跑的加速能力、性能卓越且能不斷升級的駕駛輔助系統(tǒng)、超快的充電速度……這些都是TSLA車型給人的印象。而領(lǐng)先的功能配置背后是TSLA對電動汽車技術(shù)潛心研究的成果。繼自研FSD自動駕駛處理單元之后，TSLA又開始搗鼓自造電池的事情。究竟TSLA的這個葫蘆里賣的是什么藥？今天我們就來聊聊TSLA自造電池的那些事!

文丨汽車之家

●為何要自己造電池？

自2016年開始，TSLA旗下車型的動力鋰電池絕大部分由TSLA和松下的合資公司在位于美國內(nèi)華達州的超級廠1號生產(chǎn)。隨著TSLA在全球范圍內(nèi)的銷量上升，加上我國廠在今年一月份正式投產(chǎn)，超級廠1號的電池產(chǎn)量早已跟不上新車產(chǎn)量需求的步伐，為了突破電池產(chǎn)量的牢籠，TSLA必須快速找到應(yīng)對的辦法。

當(dāng)純電動汽車電池成本降低到100美元/kWh左右時，電動汽車的售價就能和燃油車持平。這是TSLA一直以來的目標(biāo)。根據(jù)2018年底的一些行業(yè)分析數(shù)據(jù)，TSLA和松下合作生產(chǎn)的鋰電池成本為111美元/kWh，而當(dāng)時韓國LG所生產(chǎn)的鋰電池成本則約為148美元/kWh，我國CATL所生產(chǎn)的鋰電池成本則超過150美元/kWh。

TSLA和松下的合作由來已久，在很長一段時間里，松下是TSLA車型電池的唯一供應(yīng)商。近幾年，TSLA在全球的擴張?zhí)崴伲上碌碾姵禺a(chǎn)量已無法滿足TSLA新車產(chǎn)量的需求。TSLA我國廠在今年年初正式投產(chǎn)，隨著產(chǎn)量的爬升，尋找替代的電池供應(yīng)商成為當(dāng)務(wù)之急。

雖然，新供應(yīng)商的加入能夠緩解電池產(chǎn)量的問題，但成本問題依然沒有得到很好解決，而且相比起競爭對手，目前TSLA車型的電池技術(shù)優(yōu)勢也越來越小。所以科技狂人埃隆?馬斯克一咬牙、一跺腳便決定自己造成本更低、容量更大、性能更強的全新電池。

●5年低調(diào)布局，招兵買馬欲自造電池

2015年開始，TSLA便開始密謀研發(fā)全新的動力鋰電池技術(shù)并計劃實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，TSLA做了三件"大事"，首先是贊助達爾豪斯大學(xué)杰夫?戴恩研究小組（JeffDahnResearchGroup），然后便是相繼收購了超級電容生產(chǎn)商Maxwell以及電池制造設(shè)備公司Hibar。

目前主流純電動汽車上搭載的三元鋰電池采用的都是濕電極工藝，在制造過程中，正極或者負(fù)極材料首先會和溶劑混合，然后涂覆到電極片上。這種傳統(tǒng)工藝技術(shù)較為成熟，電極質(zhì)量穩(wěn)定，但由于涂覆方式生產(chǎn)出來的電極較薄，能量密度受到了限制。

由于新型電池結(jié)構(gòu)和制造工藝更簡單一些，這有關(guān)降低電池制造成本是有利的，至于能實現(xiàn)怎么樣的降本效果，目前官方尚未公布確切的數(shù)據(jù)，或許在今年四月份舉辦的TSLA"電池日"，官方會公布相應(yīng)的信息。

在進行動能回收時，相比通過功率轉(zhuǎn)換單元存儲至電池組中，把電能存入超級電容的損耗要低得多。在車輛急加速過程中，相比傳統(tǒng)鋰電池組，超級電容能夠以更大的功率放電，從而提升驅(qū)動性能的同時防止傳統(tǒng)鋰電池組大功率放電時出現(xiàn)鋰晶枝（會導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)加速損壞）。

湊齊了人才、技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，TSLA有了自己研發(fā)和生產(chǎn)電池的關(guān)鍵要素。據(jù)外媒報道，TSLA目前正在美國弗里蒙特廠搭建一條動力鋰電池生產(chǎn)線，速度之快令人詫異。

●TSLA自造的電池性能有多強？

究竟TSLA自造的電池會是怎么樣的電池呢？TSLA官方并未對外透露相關(guān)信息，但從TSLA最近5年在動力鋰電池領(lǐng)域的布局來看，其自造的電池有可能是集成了改進型鎳鈷錳三元鋰電池+超級電容，可以在不同的工況下充分發(fā)揮兩種儲能元件的優(yōu)勢，提升電池放電功率和放電能力。其中的改進型三元鋰電池或采用干電極技術(shù)以及改進型電解液，可在容量以及循環(huán)壽命上得到顯著提升。

上面提到的干電極技術(shù)和超級電容正是Maxwell公司的拳頭技術(shù)。而之所以猜測TSLA自造的電池是NCM鎳鈷錳三元鋰電池，重要是考慮到杰夫?戴恩研究團隊一直以來的研究都是以NCM鎳鈷錳三元鋰電池為基礎(chǔ)的，所以在新電池上應(yīng)該會應(yīng)用上已有的研究成果來加速量產(chǎn)化進程。

Maxwell公司的干電極技術(shù)可以使鋰電池電芯能量密度達到300Wh/kg以上，目前最大能達到500Wh/kg。相比起目前國內(nèi)常見的NCM811三元鋰電池電芯（NCM表示正極材料為鎳鈷錳三元材料，811表示鎳鈷錳成分的比例為8:1:1）最高約300Wh/kg的能量密度，TSLA的新電池技術(shù)能量密度提升潛力更大。這在未來或?qū)⒋俪杉冸妱悠嚴(yán)m(xù)航里程的一次飛躍。

按照我國國標(biāo)對車用動力鋰電池的要求，電池1000次充放電循環(huán)后容量應(yīng)大于初始容量的80%。目前國內(nèi)在售的搭載三元鋰電池的車型，其電池壽命都符合國標(biāo)或稍高于國標(biāo)。

杰夫?戴恩研究小組的一些研究成果表明，通過對電解液的改良能夠顯著提升鎳鈷錳三元鋰電池的循環(huán)壽命。在一些實驗中，采用改進型電解液的電芯在3000次充放電循環(huán)后，容量還能保持初始容量的80%以上，部分樣品在經(jīng)過5000次充放電循環(huán)后，容量還能保持初始容量的90%以上。

最后來說說超級電容。實際上，超級電容在汽車業(yè)內(nèi)早有應(yīng)用，只是應(yīng)用得不多而已。馬自達i-ELOOP技術(shù)就是超級電容在汽車上的應(yīng)用之一。

為了達到上述目標(biāo)，TSLA制造的超級電容器的電容量和額定電壓都要比馬自達i-ELOOP采用的要大得多。馬自達i-ELOOP的超級電容曾經(jīng)因為起火隱患而召回過。TSLA想要把電容量和額定電壓更高的超級電容器集成到車內(nèi)，超級電容的安全防護設(shè)計是一個看點。

本文介紹了TSLA自造電池的一些信息并進行了一些前瞻性的猜想，假如順利的話，這套新的電池系統(tǒng)將會擁有更大的容量、更長的壽命、更好的輸出特性以及更低的制造成本。該全新電池系統(tǒng)的詳細(xì)信息或?qū)⒃诮衲晁脑路莸腡SLA"電池日"向公眾展示。