特斯拉的“黑科技”:4680电芯、CTC技术和一体化

2021-11-22 09:01:01 作者:跪下给我唱征服   阅读:94 次  点赞:0 次  鄙视:0 次  收藏:0 次  由 www.3ctuan.cn 收集整理
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在2020年9月22日特斯拉电池日上,马斯克表示,可持续能源未来将由三个部分组成,分别是:可持续能源生产,储能和电动汽车。

为了加速向可持续能源过渡,需要生产更多价格实惠的电动汽车、储能以及以更少的投资建设更多的电池工厂。

改善电动车成本曲线,生产更多价格实惠的电动汽车,才能进一步实现向可持续能源的过渡。

天风证券汽车行业首席分析师于特从特斯拉的电芯设计、电芯工厂、阳极材料、阴极材料、整车整合这五大提升措施进行了优势分析。

一、4680电芯:从第二代2170电芯到第三代4680电芯

4680电芯采用其直径和高度来命名,前两位代表直径,46mm;后两位代表高度,80mm。

相比起前一代2170电芯,4680电芯的能量提升5倍、续航里程提升16%、功率提升6倍、在电池组层面每千瓦时成本降低14%。

而且,4680电芯采用无极耳技术,简化了电池生产过程中的绕制和涂料流程,提高导电面积,从而降低电芯内阻,提高电流。更低的内阻可以限制电池发热;更大的电流可以提升充电速度,4680电芯的充电速度可媲美2170电芯。

阳极方面,使用原始的硅作为阳极材料,不对硅本身进行加工,而是通过电极设计和涂层设计入手。并且在此方法下,相同的硅材料可生产的电池数量将大幅提升。在电池组层面,阳极每千瓦时成本降低5%,成本降至1.2$/KWh,车辆的续航里程增加20%。

阴极方面,采用无钴化的 “高镍阴极”,每千瓦时成本降低15%。

天风证券于特认为4680电芯有可能以标准化产品的形式推进应用,并可能凭借快充能力优于方壳电芯的特点,影响动力电池的未来格局。

二、CTC技术:物理层面的架构创新

CTC技术(Cell to Chassis),即取消Pack设计,直接将电芯或模组安装在车身上。

有助于将车辆的结构平台进一步单元化,从而进一步降低制造成本。马斯克曾表示,采用了CTC技术后,配合一体化压铸技术,可以节省370个零部件,为车身减重10%,将每千瓦时的电池成本降低7%。

宁德时代计划在2025年实现集成化CTC,2030年实现智能化CTC。根据宁德时代董事长曾毓群介绍,宁德时代的集成化CTC技术不仅会重新布置电池,还会纳入包括电机、电控、DC/DC、OBC等动力部件;智能化CTC技术将进一步通过智能化动力域控制器优化动力分配和降低能耗。

天风证券认为,CTC方案是未来电动汽车电池成组技术的重要发展方向。随着电动汽车对于便捷性、轻量化的要求提升,CTC将逐渐成为技术研发和应用的重要方向。

三、一体化压铸的优势:减少部件、减轻重量、降低成本

特斯拉宣布Model Y将采用一体式压铸后地板总成,将原来通过零部件冲压、焊接的总成一次压铸成型,相比原来可减少79个部件,制造成本因此下降40%。

特斯拉的一体化压铸机Giga Press,所使用的铝合金材料是特斯拉为改进生产工艺的独家配方,是一种不需要涂层和热处理的高强度合金。

天风证券认为,未来可能实现白车身一次压铸成型,从而完全取消组装生产线。这将有望完全取消原有的组装生产线,并很大程度地降低车身制造成本(包括但不限于工厂运营成本、工具成本、时间成本、人工及其他设备成本)。

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