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特斯拉柏林工厂落成,一体式底盘电池包就位,又要改变世界了?

功夫汽车 珠水云山 2021-10-13
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10月10日,特斯拉柏林工厂举行了名为“Giga Fest”的落成典礼。马斯克出现在了现场,他宣称未来柏林工厂的产能将达到 10000 辆/周,可以覆盖整个欧洲的购车需求。新工厂将于11 月、12月开始生产,但产能爬坡依然还有一段时间。

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特斯拉柏林超级工厂于2020年1月开建,不到两年的时间就实现了量产,依然是“特斯拉速度”。相比早两年的上海工厂,特斯拉柏林工厂又展示出了更多的“黑科技”。它们到底有哪些新的看点呢?让功夫汽车为大家解读一下。

(1)4680驾到,特斯拉的新电池有哪些秘密?

在讲4680电池之前,还是先聊聊特斯拉的1865电池。1865本来是锂电池鼻祖索尼推出的一种标准性的锂离子电池型号,它在各行各业有着广泛的应用,18代表直接是18mm,65则代表长度是65mm。这种电池工艺成熟、能量密度大、一致性好、安全性能高,在大小上与5号电池非常接近。

因此早期打开特斯拉动力电池的用户相当震惊,敢情自己的车上放着一堆5号电池?

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但就是凭借着这一堆酷似5号电池的玩意,配合特斯拉出色的BMS电池管理技术,硬是实现了超长的续航和超长的动力电池寿命。

后面在1865的基础上,特斯拉又发掘了2170,稍微加大了一点点。而这一次在柏林工厂,特斯拉展示了最新的4680电芯,它也是特斯拉的第三代圆柱电芯。相比之前的1865和2170,它的直径增大了几倍,长度也有增加,这让同样容量的动力电池它可以节省不少的外壳材料。

根据特斯拉的官方数据, 4680 的电芯容量相比 2170 提升了5倍。除去本身的体积增加之外,额外还有16%的续航增益。

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但除了续航增益、成本降低之外,增大的电芯也带来了一个负面的问题,那就是电芯单位体积的散热面积减小了。这会导致动力电池在充电过程中会更容易过热,从而会影响超级快充的适配性。特斯拉通过另一项技术解决了这一问题,那就是无极耳电极。

极耳是将正负极从电芯中引出来的金属导电体,就是我们平常电池正负极的导电部分。特斯拉的4680无极耳电池是没有电极接口的,它的排布方式和取电方式与传统的电池不同。它是将正负极和电池化学材料都做成薄膜卷在一起,这样一来带电粒子更容易穿透,传递损失更小,而且发热更加均匀。

但不得不指出的是,无级耳电池并不是什么太新的科技,各大企业早就已经尝试过相关的路线了,但目前远没有到普及的地步。特斯拉到底能不能把这条路走通,全新的结构会不会带来强度的降低,暂时还是未知数。

起码从目前公布的参数来看,采用无极耳方案的 4680 电芯充电速度与 2170 电芯几乎一致,在降低成本增强续航的基础上充电速度几乎没有变化,这一点还是相当鼓舞人心的。

(2)电池一体式底盘+一体式压铸车身

除了全新的4680电芯之外,特斯拉还在柏林超级工厂展示了 最新的一体式底盘电池包,马斯克表示这个灵感来源于飞机油箱。

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早期的飞机油箱被布置在机翼上,因为靠近飞机发动机,而且空间大好布置。这样做了很多年之后,人们突然发现,为什么不直接把油箱铸进机翼里面呢?单独布置一个油箱绝对是多此一举,于是现在的飞机油箱都被直接集成到了机翼里。

马斯克觉得动力电池包的意义与飞机油箱一样,与其把它“放在”底盘上,不如把它直接铸入到底盘结构里,这样可以让空间利用最大化,并且可以用底盘自身的结构对动力电池提供保护,在安全设计上更有优势。

但实际上特斯拉并非第一个提出这种理念的,比亚迪的e3.0平台已经这样做了,刚刚推出的比亚迪海豚就用上了底盘电池包一体化技术。不过比亚迪本身就是动力电池生产商,执行起来更加顺手。特斯拉还是得依赖松下、索尼、宁德时代等供应商,它的集成技术能做到哪一步,暂时还未可知。

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此外特斯拉还暂时了最新的一体式压铸车身,这种车身的力学特性比用冲压件装配的车身更加优秀,在强度达标的基础上,它的重量更轻。这对于降低整车能耗,提升操控性能,也是有一定的意义的。还有一点就是,压铸成型的一体式车身不需要进行二次热处理,这会让特斯拉的车身生产效率更高。

马斯克还卖了个关子,表示采用这种结构的敞篷车,会拥有比非敞篷硬顶车更好的刚性。这意味着后续特斯拉要推广敞篷车吗?感觉莫名有些期待。

(3)特斯拉的“新造车”到底是什么?

在柏林超级工厂落成当天,马斯克也聊到了特斯拉的竞争优势。他表示以后越来越多的公司可以造长续航、高智能的电动车,这并不是特斯拉所独有的,特斯拉的优势应该是出众的工程能力。

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就好像把电芯从1865“升级”到4680,这谁都能想到。采用无级耳的结构,这个很多厂商早已尝试,但真正放开膀子,将它作为一个工程目标去努力,特斯拉确实是第一个。

再比如新公布的一体化压铸车身以及底盘电池一体化结构,相比传统汽车零件大幅减少,而这对应的就是生产制造环节的简化。原有车身的装配生产线可以直接拿掉了,就这一点就节省了大量的人工。这种做法其他车企也不是没想过,也有不少尝试过,但做到特斯拉这么“绝”的程度,确实是尚属首次。

在柏林超级工厂的简介中,介绍生产一台 Model Y 的平均时间仅为45 秒,这个生产效率也是史无前例的。

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前后一体化车身,底盘电池一体化结构,这些其实都指向一点。那就是特斯拉将致力于把汽车做成快消品,如果车身出现重大碰撞,那就不考虑修了,也不用考虑换电池了。毕竟它的整体结构越来越集成,可能压根就没有合适的配件来修理更换。

这个乍听起来有点麻烦,但想想我们的手机。以前都是可拆卸电池,现在全换成了一体式电池,减少了拆卸挪动之后,电池质量反而更好了。反正手机的黄金使用寿命也就两三年,等到电池不行了,也该换手机了。

其实汽车也是一样,传统的汽车使用寿命往往会很长,像一些出租车之类的,总里程可能突破100万公里。在这个过程中,自然要不断“修修补补”。而如果汽车就用个15万公里,其实对大多数家用车来说也够了,那一些大总成件,完全可以不用更换。至于车身,如果撞得足够严重,那直接报废理赔也是个不错的选择。

特斯拉的“新造车”就是在往这个方向走,保证15万公里的不错驾驶体验,在此基础上尽量压低成本、提升生产效率,将汽车逐渐变为快消品。

(4)功夫拍案

前阵子特斯拉公布,它的下一代Roadster会将百公里加速时间缩短到了1.1秒左右。直接装上了飞机引擎,可谓是真实的贴地飞行,引发了相当高的热度讨论。

但相比这些炫目的科技,特斯拉真正牛的地方,还是在于不断挑战自身工程能力的极限,不断推出更便宜、生产效率更高的产品。它的这些思维,正在逐渐改变人们关于汽车的固有印象。消费者是可以被教育的,这虽然听起来离谱,但却在时时刻刻发生。

你看好未来的特斯拉吗?

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