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特斯拉电池包配置方案_特斯拉电池包拆解图

tamoadmin 2024-05-22 人已围观

简介期待几年的特斯拉低价车型,可能快要来了。在美国当地时间4月5日,特斯拉公布了其宏图计划的第三篇章,里面提到了特斯拉紧凑型电动车的相关计划。提到的内容相当有限,目前给到的信息是,该车型只提供磷酸铁锂电池的方案,而关于高镍电池方案目前。紧凑型特斯拉产品,将搭载53kWh磷酸铁锂电池,目标销量是4200万辆。参考另外两款车型的目标销量2400万辆(Model 3Y),那紧凑型产品的价格可能只有Model

特斯拉电池包配置方案_特斯拉电池包拆解图

期待几年的特斯拉低价车型,可能快要来了。

在美国当地时间4月5日,特斯拉公布了其宏图计划的第三篇章,里面提到了特斯拉紧凑型电动车的相关计划。提到的内容相当有限,目前给到的信息是,该车型只提供磷酸铁锂电池的方案,而关于高镍电池方案目前。紧凑型特斯拉产品,将搭载53kWh磷酸铁锂电池,目标销量是4200万辆。

参考另外两款车型的目标销量2400万辆(Model 3Y),那紧凑型产品的价格可能只有Model 3或Model Y价格的一半左右,大概会是在15-20万级别或更低的价格。这么一款产品,终极目标是成为该品牌的销量冠军。接下来,特斯拉很单纯的目的,就是让这台车的成本尽可能的低。

对于这样一台车,它会有哪些可能性?

都买得起,但可能修不起?

对于这台车,特斯拉对于它的成本控制,乐观点的可能是比Model 3减少37%左右。首先这台车定位是紧凑型车,比特斯拉Model 3车身长度短15%、重量减轻30%。然后关键的信息,这台车的全球销量目标4200万台。

先理解4200万台是什么概念,才能看明白这台车的目的。

相比于Model 3和Model Y的总销量目标是2400万台,也就是说低价格车型的销量目标是Model 3和Model Y总销量目标的两倍。也就是说,这台车未来会占据特斯拉品牌一半的销量。对于销量如此之大的一款产品,在生产方面肯定是第一个压缩成本的环节;那,结合特斯拉这个品牌所拥有的技术,还有它降本的能力,这台低价格车可能会用上的一个技术手段,就是一体压铸。

首先,能比Model 3的重量再减轻30%,这一点就可以直接肯定这台低价格车用上了一体压铸技术。马斯克之前说过,现在这代Model 3不会考虑用一体压铸,所以它的零部件、线束都是最原始最初期的特斯拉设计方案,没有得到任何后期技术的支持。

那,现在特斯拉最方便快捷的方案,就是直接拿Model Y的一体压铸方案改出这台低成本车的一体压铸设计。例如后底板(现用方案),之后前舱和乘员舱也都将采用一体化压铸工艺,这两个一体压铸件很可能会出现在这台低价格产品上。

Model Y对比Model 3生产上的部分数据变化:

后底板,从70个零部件缩减成1个零部件,装配时间从1-2小时缩短到45秒-2分钟;前舱和乘员舱,可减少至少370个零部件,装配时间变化未知;整体线束,从1.5km缩短到100m。

而且,重量上也由于少了焊点、复杂的零部件、线束的缩短,也会相应的从生产端降低制造成本。这台车,肯定不会用传统的冲压工艺+焊接这种操作,费时费力无法节约制造端成本,这台车将追求的是,低价、快速两个点,成本低才能让价格低,而快速是意味着快速的制造方式;特斯拉给它构建了一套年产400万辆的计划,六年要卖足2400万辆。不用一体冲压技术,很难满足以上两点。

目前看,结合这台车只用磷酸铁锂还有一体压铸技术,可能只会卖到15万元左右起售,还能让特斯拉有得赚,理论上是可行的。之前特斯拉所称,这台新车的制造价格比Model 3要低37%左右(按照Model 3毛利率最高30%来看,成本15-16万左右),再降低37%,成本也就11-12万元之间,而且其中还包含了50度电池包的成本价格(可能也就在5-6万元左右),也就是卖一台,能赚4万多。

作为消费者的我们,确实能尝到低价格的甜头,但买回来这台车之后,千万不能撞,不怕电池的维修,而是一体压铸件的维修难度和费用。

曾经国内有一起Model Y的事故,维修费用达到了22万元,堪比一台车的价格(落地29万左右)。就是因为倒车碰撞,伤及了后底板这块一体冲压件。要是按照上述猜想,未来这台车的乘员舱+后底板都可能是一体冲压件,如果发生碰撞导致一体冲压件受损,维修费用可能够直接换一台车的价格,预测一波这台车的零整比可能会非常高。

至于智能化层面的成本压缩,应该没啥可降的了,现在车型上用的硬件也几乎不剩下什么值钱的配置,雷达都不打算继续用了,特斯拉这套智能化设备肯定会全套融入这台低价格车型上。全球4200万辆,就算只有1%的FSD开通率,那也是一比不小的费用。

目前看这台车,说的狠一点,可能是一台“一次性”产品,只能撞一次,维修价格肯定不会低。但新车价格,可能是真的低,而且是越来越低,毕竟年产400万台,一年时间就可能把开发成本背回来。

小电池,怎么保证续航不衰减?

第二个值得关注的点,是53kWh的磷酸铁锂电池。这也是目前特斯拉公布过的方案中,最小的一个电池包方案。现在特斯拉Model 3用的60kWh磷酸铁锂电池包的车型,续航里程在556km。

那这台低成本车,续航里程到底是怎样的级别?

用磷酸铁锂电池的Model 3整备质量在1761kg,那低价格车的重量能比Model 3减轻30%,那就是减轻528kg左右,整备质量在1233kg左右。假设,这台车用的还是Model 3那一套单电机方案(事实上也很可能只有这一个方案,双电机可能都不会出现),最大功率194kW。那么,由于车重量减轻,电耗也会随之减少,整备质量每减少100kg,百公里电耗会降低0.6度左右。

那这台低价格车型,百公里电耗会减少3度左右,也就是9.5-10.5度左右;平均每度电,可以覆盖5公里左右,那么这台车用的53度电池包,续航里程要做到超过550km基本不太可能,最多也就在500-520km的续航水平就是极限了。而且大概率会用上CTC电池方案,来增加电池布置空间同时给车辆进行减重。

而在实际用车情况上,还会受到风阻、真实车重、电机这些因素的影响,但往上浮动的幅度不会特别大,想达到530km就具有一定难度了,目前已知的技术基本全用了,而且在磷酸铁锂电池上特斯拉也没拿出比较革新性的方案。

基本上,520km就是这台车的续航极限了,比较贴近真实用车情况可能也就500km的续航水平。

续航水平聊完,之后,聊聊它的衰减问题。

这种小电池,想必充电的次数会要比550km或者600km级别的75度或更大的电池包的次数要多。那就不得不考虑一个问题,电池包在满充满放的情况下,随着行驶公里数的增长,电池真实续航的衰减速度也会比较可观。

磷酸铁锂循环次数大概在2000次(满充满放),大概在2000次满充满放之后,电池性能会衰减到80%左右。结合这台车可能一次充电能行驶500km,每年电池自然衰减5%,那买回来次年,续航里程可能就只能达到475km的水平,之后再根据用车充放电情况逐年衰减。

整体来看,这台车目前是一个售价便宜,且不易修复的产品,而且续航里程初始没有做的特别高,也不追求高续航里程和高性能。只是追求生产成本低、生产速度快、终端售价低、营收利润高,至于它的维修成本,就像Model Y一样,特斯拉更不会在低成本车型上考虑这些问题。

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电动知家消息,据报道特斯拉正在与宁德时代新能源科技股份有限公司(下称“宁德时代”)进行深入谈判,商讨在上海超级工厂的电动车中使用无钴电池方面事宜。若能达成,磷酸铁锂(LFP)电池将首次被纳入特斯拉生产线,有望降低相关车型的生产成本。

在动力电池领域,磷酸铁锂电池与三元电池是两大技术路线。当前电动汽车制造商通常在乘用车中采用镍钴铝(NCA)电池和镍锰钴(NMC)电池等三元电池。该种电池能量密度更高,且具备更强续航能力,但其中的钴元素也是动力电池中最昂贵的金属之一。

消息人士透露,相较三元电池,磷酸铁锂电池的生产成本有望“下浮超过两位数百分比”。另有消息人士称,目前尚不清楚特斯拉打算在多大程度上使用磷酸铁锂电池,但其并没有计划停止使用目前的镍钴铝电池。

值得关注的是,采用磷酸铁锂电池还将帮助特斯拉首席执行官埃隆·马斯克实现在2018年的承诺,即将把特斯拉中钴的使用量削减至“几乎为零”。马斯克在1月份的财报会议上表示,特斯拉将在4月的“电池日”中分享未来的电池战略和技术,包括与宁德时代、LG化学在电池方面的合作细节等。

针对上述事宜,宁德时代方面表示,公司“有能力根据客户需求提供合适的和有竞争力的解决方案,给客户带来价值”。特斯拉相关人士回复证券时报称,特斯拉与宁德时代有合作协议属实,宁德时代生产的磷酸铁锂电池本身就不含钴,但该合作是否会最终落地并未评论。此外,特斯拉预计在4月会议中宣布自主研发新电池的成分等具体信息。2月3日,宁德时代发布公告称,公司拟与特斯拉以及特斯拉(上海)有限公司签订协议,向特斯拉供应锂离子动力电池产品。供货有效期限为2020?年7月1日至?2022?年6月30?日。

宁德时代“无钴电池”到底是什么?

据电动知家了解宁德时代采取的是三元电池为主、磷酸铁锂并重的技术路线。为了提高磷酸铁锂电池的密度和安全性,宁德时代一直在研究电池封装技术,以增加电池包的体积利用效率,降低组装成本。

宁德时代的“无钴电池”到底是什么,简单说就是磷酸铁锂电池,只不过使用的是宁德时代的CTP技术。电动知家了解到在去年的德国法兰克福国际车展上,宁德时代就推出了CTP高集成动力电池开发平台(Cell?To?Pack),即省去电池模组,直接将电芯集成到电池包。据宁德时代的说法,较传统电池包,CTP电池包省去了电池模组的组装环节,如此一来,电池包零部件数量将减少40%,体积利用率提高15%-20%,生产效率提升50%,电池包能量密度提升10%-15%,电池的制造成本会大幅降低。

CTP技术的优点

对于CTP技术的优点,国君证券分析师表示,首先是成本低。CTP电池包本质还是磷酸铁锂电池,由于不需要钴金属,对比三元锂电池,成本更低,目前市面磷酸铁锂电池售价0.65元/wh,远低于三元电池0.85元/wh,CTP技术会促使动力电池价格进一步降低。

其次是,安全性好。磷酸铁锂电池极少发生爆炸等事情,被人所知悉的便是,磷酸铁锂电池广泛应用于载人数量较大的大巴车。再次是,提升电池能量密度。与三元电池相比,磷酸铁锂电池只有一个缺点,就是能量密度不足。CTP技术能够改善这一缺点,由于电池包生产零部件数据的减少,电池的能量密度有望能够达到200Wh/Kg。最后是,商业化应用的快速落地。此前,宁德时代和北汽就已达成了CTP应用的相关战略合作。

宁德时代CPT与比亚迪“刀片电池”对比

年初,比亚迪董事长王传福在中国汽车百人会论坛上透露,比亚迪开发的“刀片电池”将于今年3月首次量产,装车应用于比亚迪的新车型“汉”。至于宁德时代CTP和比亚迪刀片电池的本质区别,业内动力电池专家表示,比亚迪“刀片电池”方案没有模组,而宁德时代CTP方案是有模组的,即大模组方案。

根据比亚迪专利说明书的披露,“刀片电池”是长电芯方案,将电芯的长度做到和电池包的宽度差不多,电芯沿着整个电池包的长度进行顺序紧密的排列。能够根据车型来设计电池的尺寸,像A级车也能设计短的小于0.6m的电芯,宁德时代CTP方案则是直接由多个大容量电芯组成标准化电池包,再灵活堆叠组成更大的电池模块,适应不同车款的储能需要。

值得一提的是,中国科学院院士欧阳明高曾把比亚迪“刀片电池”和宁德时代CTP电池解决方案并称为2019年“最漂亮”的电池技术创新。两者都是在电池系统层面的创新,使得电池包能量密度大幅提升,对增加车辆续航里程,提升新能源汽车安全性、降低电池成本等具有重要意义。

1、宁德时代专利:套筒式连接电池包

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2、比亚迪专利:阵列式组装电池包

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