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2019-07-21 20:17 来源:中国质量新闻网

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来源:36氪

电动车动力电池的衰减有多严重?如今特斯拉给出了答案:特斯拉Model 3行驶48万公里后电池组容量衰减仅5%。

电动车取代燃油车已经成为不可逆转的潮流,围绕电动车的充电设施建设、售后及保养也陆续发展起来,但还有一个消费者关心的关键问题是,动力电池的衰减有多严重?如今特斯拉给出了答案:特斯拉Model 3行驶48万公里后电池组容量衰减仅5%。

特斯拉汽车

特斯拉电池供应链及业务发展高级总监、首席电池科学家Kurt Kelty和他的合作伙伴——加拿大Dalhousie大学的Jeff Dahn在3月22日的国际电池研讨会暨展览公布了他们在动力电池领域的突破性成果。

Dahn在演讲中表示,提高NMC三元锂电池中的某种化学成分,可以限制高压下电池运行时产生的有害气体,最终的结果是改进后的电池单体在超过1200次循环后依然有着优秀的性能表现。

Dahn演讲的PPT

如果把电池单体制成电池组,1200次循环等同于车辆行驶大约30万英里(约48万公里),这意味着以每年行驶2万公里计算,特斯拉车主在连续开24年后电池容量仍然可以达到出厂容量的95%。更关键的是,Dahn在现场表示,新技术已经实现了商业化,在特斯拉的产品中得到应用。(“going into the company’s products.”)Dahn口中的产品不出意外应该就是今年年初量产的特斯拉-松下2170电池了,该电池会首先应用到7月量产的特斯拉Model 3上。

以下是36氪科普讲堂环节:

在其他条件不变的情况下,锂离子电池如果想要获得更高的能量密度,一个简单的策略是提高电池的工作电压。然而在高压状态下,电解质会与电池正极反应。通过使用简单的实验就可以表明,这些化学反应的对电池正极是极其有害的。Dahn及其团队的技术,阻止了这些对正极有害的不良反应,应用新技术后的电池在高压状态下电解质与正极的反应几乎停滞,使得高性能的NMC锂离子电池可以在高压状态下运作。

这项新技术使得特斯拉有机会在2170电池能量密度大幅提升的情况下阻止电池性能衰减反应。

事实上,这项新技术在于1月4日召开的特斯拉投资者见面会上就做了闭门公布。特斯拉CEO Elon Musk和CTO J.B. Straubel专门对投资者解释了新电池的技术细节,使得一位做空者改变了看法——

投资人Whitney Tilson曾在2013年初至2014年做空特斯拉的股价,如今特斯拉关于超级工厂的激进生产计划让Whitney Tilson决意卷土重来。1月4日,Tilson参加了特斯拉投资者见面会。会后他在发给其他投资人的邮件中表示,见面会主要介绍了新型电池的原材料供应和制造细节,特斯拉高层的策略“令人印象深刻”。他决定放弃做空特斯拉股票。

那么已发售的Model S & X的电池组衰减情况如何呢?去年11月,活跃在荷兰比利时的特斯拉论坛上一群特斯拉车主收集了全球各地286位Model S车主提交的电池充放电数据。数据显示,在行驶10万公里后,大多数Model S的电池组容量将衰减至出厂原始容量的95%;在行驶20万英里(约32万公里)后,电池组容量将衰减至出厂原始容量的90%。

图表来自于网络

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另一组实验数据表明,频繁的充放电似乎更能避免电池降解。(特斯拉车主看过来)

图表来自于网络

Musk曾经透露,特斯拉实验室曾就Model S的电池组进行测试,该电池组在模拟运行了50万英里(约80万公里)后,电池组容量衰减到了出厂原始容量的80%。特斯拉对于包括电机在内的驱动单元的设计使用寿命要达到行驶100万英里(约160万公里)的级别,作为与之匹配的动力支持,电池组在整个生命周期内支持的行驶里程也应达到160万公里。

以2万公里/年计算,普通车主要连续驾驶80年才能报废一辆特斯拉汽车。但不要忘记,随着自动驾驶技术的落地,汽车的使用效率将得到指数级提升,届时特斯拉汽车的优势将会逐步显现。

对于电动汽车市场上的玩家而言,特斯拉在动力电池上的技术优势和成本优势(已经低于125美元/kWh)显得已经难以追赶。反过来说,2016年汽车销量尚不足8万辆的特斯拉,如果没有点技术积累,如何应对来自大众、奔驰、通用们的竞争?

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