4680电芯大爆料,更香的特斯拉应该2024年买?

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4680电芯大爆料,更香的特斯拉应该2024年买?
发布日期:2022-03-16 16:35    点击次数:127

一季度电动汽车最让人期待的技术创新,肯定是 4680 电芯+CTC 一体底盘。

自从马斯克在 2021 Q4 财报会议上表示,搭载 4680 电芯的 Model Y 「很有可能」将在 Q1 顺利下线,全世界的期待值都被拉满了。

自从 2021 年以来,动力电池原料价格遭遇多次涨价。根据《华夏时报》的报道,部分碳酸锂企业甚至开启了时价交易,也就是按照取货当天现价成交。

当动力电池原料遇上暂时的供需矛盾,进一步降低电动汽车生产/使用成本的重任,更多程度上需要结构优化路线来承担,比如即将席卷全球的 4680 电芯、CTC。

今天,推特上一位特斯拉研究者@Troy teslike 爆出了 2022 年-2024 年,特斯拉 4680 电芯的性能规划:

2022 年量产的第一代 4680 电芯单颗容量 98Wh;

2023 年量产第二代,单颗容量 108Wh;

2024 年会来到第三代,单颗容量 118Wh

按照 4680 和 21700 电池的体积和重量换算,Troy 预测称,到 2024 年,特斯拉 4680 电芯可以实现 12.39% 的体积能量密度提升,以及 18.67% 的重量能量密度提升。

回到 2020 年 9 月 23 号的特斯拉电池日,马斯克在 PPT 上面分享的数据,是仅仅 4680 电芯一项新技术,就有可能实现 16% 的续航增长。

一年半之后,马斯克的 flag 是不是即将成为现实?4680 电芯到底有什么「魔力」,等等党又应不应该等待新电芯的上市?

今天我们快速聊几个热点话题。

一、更好的在 2024?

1. 为什么是 2024?

详细看 Troy 的分析之前,先说明一下本文引用的数据绝大部分来自美国产的特斯拉车型,因此细节处会和国产车型有区别。

按照 Troy 的爆料,2022 年-2024 年,特斯拉 4680 电芯将保持每年接近 10% 的单电芯容量提升。

这是什么概念?

我们引用一下 EPA 美国能源署对 2021 款美产 Model Y 性能版的检测报告,其中第 9 页如下图所示:

最后一行「Manufacturer Test Comments 制造测试意见」中注明,这款 Model Y 的可用电池 SOC 容量为 81052Wh,约合 81KWh。

Model 3/Y 预留 2.3kWh 电量,换算下来电池包总容量为 83.3kWh,除以 4416 个 21700 电芯,Troy 最终表示目前单颗 21700 电芯的容量是 18.875Wh。

18.875Wh 已经是 21700 电池的天花板了。我们找来了一份 2016 年 8 月 LG 化学的 21700 电芯产品文档,里面提到的单体容量,也已经达到了 18.2Wh。

看似 4680 电池的容量更大,但实际上第一代 4680 电池还没有 21700 那么成熟。

为什么?因为两个关键数据上,21700 电池目前并不输 4680 电池。

假设 Troy 的预测属实,今年的 4680 电芯容量为 98Wh,那么它的体积能量密度大概是 737wh/L,略低于现款 21700 电池的 778wh/L。

不过凭借无极耳等一系列设计,今年 4680 电芯的重量能量密度可以达到 276Wh/kg,轻微高于 2021 年的 21700 电池。

结合 CTC 一体式底盘,我们依然有理由相信今年的 4680 版 Model Y,可以实现一定程度的续航提升。

回到电池日发布会,马斯克在结束时说了句:

这一切需要 1-3 年来实现。

这一切是什么?是 4680 电池和 CTC 技术同时成熟之后,特斯拉车型可以在没有改变电化学体系的基础上,分别贡献 16%(4680电池)、14%(底盘工程优化)的总续航提升。

马斯克没有说两者是否可以叠加,但保守推论下,这两项改进合计带来的续航提升应该在 15% 以上。

这还不包括新型硅负极材料、正极进一步去钴等技术带来的续航增长。

2020 年底往后数三年,正好 2024。

2. 除了续航,还有 Supercharge

CTC 的更多消息我们还在期待,先来说电池。

根据爆料,特斯拉可以在电芯容量层面维持年均 10% 的进步幅度。到了 2024 年,仅在电芯层面,4680 电池就将全面领先 21700 电池,无论是体积密度还是重量密度。

而除了容量,4680 电池还将带来另一个关键参数的飞跃——充电功率。

4680电池使用了无极耳设计。这里的无极耳并不是完全取消极耳,而是将极耳移到电芯侧面,从而实现降低内阻、提升体积利用率等目标。

马斯克在发布会上表示,4680 电芯的充放电功率是 21700 电芯的 6 倍——4680 也因此被不少声音视为 Supercharger V4 的关键载体。

峰值 256kW 的技术指标依然处于业界顶尖水平,不过 Supercharger V3 已经是 2019 年 3 月 7 日发布,3 年前的「老」技术了。

去年 7 月份,马斯克就在推特上表示,Supercharger 的峰值功率未来将从 250kW 升级到 300kW。到了今年,有关 Supercharger 的功率爆料已经达到了 324kW。

4680 电芯的极耳设计带来了更短的电流路径(发布会上说的是仅为 21700 的 1/6),也就是同等充电功率下发热更低、同等发热下可承受的充电功率更高。

前不久,YouTube 网友公布的最新得州工厂视频显示,有一批 Model Y 正在工厂外的空地集体充电。不少网友认为,这是 4680 电池+Supercharger V4 的内部测试。

简单总结下目前的信息,到 2024 年为止,4680 电池都将处于明显的性能增长期。

换句话说,未来每一次特斯拉车型小改款,进步都将是可明显感知的——等等党永远不亏。

二、4680 电池的成长之路

前面一段给大家总结了 4680 带来的体验升级,那么,代价是什么呢?

时间。

上个周末,特斯拉官方推特放了一张照片,配文是「庆祝我们 1 月份制造的第 100 万个 4680 电芯」。

100 万个 4680 电芯大概是什么概念?按照此前展示过的 40x24 CTC 底盘换算,每辆 Model Y 要消耗 960 个 4680 电芯,100 万个就算全部能用,也就是 1041 辆 Model Y,不够塞牙缝的。

而且前提是「全部能用」。

前不久 Tesla Motors Club 论坛流出来一张图片,Fremont 工厂的4680 电芯生产良率。

很抱歉这张图片实在是太糊了,网友表示图片源自 TA 一位在特斯拉工厂工作的好友。

根据这张图片,2022 年 1 月 22 日当天,Fremont 工厂的 4680 电芯总良率仅为 92%,而 21700 电芯的业界良率早已达到了 99%。

从图片中我们还能发现,当天一共有 6249 颗可用电芯产出,564 颗「废品」。

另外,目前 Fremont 工厂内不同产线的 4680 电芯良率也不尽相同,比如某些产线 1 月 22 日的生产良率已经达到了 97%,而某些依然停留在 79%。

至于图片中那条良率仅为 18% 的产线,更像是用来训练员工的,并不会参与实际生产。

4680 目前还在襁褓阶段,那么我们需要它成长到什么地步?

2021 年,特斯拉全年一共交付了超过 30 万辆 Model Y。按照马斯克的预计,今年特斯拉依然会实现 50% 以上的增长,也就是说 Model Y 起码要交付 45 万辆。

当然 2022 年的 45 万辆并非全部都是 4680 电芯车型,但如果想要把这样规模的交付量全部替换为新电芯,特斯拉需要每天庆祝一次第 100 万颗 4680 电芯下线——而且是全年无休的状态。

因此,4680 目前还不能只靠 Fremont 一家工厂生产,或者说,不能靠特斯拉自己生产。

不过,综合多方信源之后,目前 LG 和 SDI 的 4680 电芯良率还处于 90% 以下的状态。即使是最乐观的预测,其他电池公司的 4680 电芯也要到 2023 年 Q1 才能交付。

三、等等党永不言败

完整看下来,本文像是防剁手指南。

打开特斯拉官网,Model Y 双电机长续航版的 CLTC 续航已经达到了 660 公里,单电机版本也有 545 公里。除非希望梦回 27.6 万,否则目前的特斯拉已经够用了。

事实上 2022 年的主流电动车,早已摆脱了前几年的刻板印象,伴随着充电设施的完善,除了国庆和春运,已经越来越难造成「里程焦虑」。

回到今天文章的主角,有可能在本季度开启交付的 4680+CTC Model Y。结合目前 4680 电池的良率、产能、国产规划,它更像是 2023 款的预告,并不会对今年想买 Model Y 的你产生太大影响。

与其说是防剁手,不如说这篇文章代表着未来很长一段时间的常态。每一个季度,智能电动汽车都会有新技术落地,你方唱罢我登场。

等等党永不言败,剁手党享受现在。

本文作者:毓肥,来源:电动星球News,原文标题:《4680电芯大爆料,更香的特斯拉应该2024年买?》

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