在特斯拉电池日发布会后,4680电池在全球范围内迎来了一波造神运动。 这种外形酷似1号电池的胖圆墩,号称可以将能量将提升5倍、续航里程提升16%、功率提升6倍。 一口气翻五六倍,还是建立在没有基础科学的突破的前提上,马斯克真乃神人也。 然而,经过Sandy Murno带领的团队拆解后发现,4680结构电池似乎也没有大家想得那么神。 为什么这么说呢? 【4680电池能量密度能打过比亚迪刀片电池、宁德时代麒麟电池吗?】据The Limiting Factor的实测,一节4680电池约重355g,总容量约为26.136Ah,按照额定电压3.7-3.8V计算,额定能量大概在96-99Wh之间。 简单计算一下,4680电芯的能量密度大概在272~296Wh/kg。 作为对比。 比亚迪第一代刀片电池的系统能量密度为140Wh/kg,2025年预计大于180Wh/kg。 宁德时代最新的麒麟电池三元高镍体系的系统能量密度在255Wh/kg,磷酸铁锂体系下能做到160Wh/kg。 这么一比,特斯拉的NCM 811 4680大圆柱还是有一些优势的。 【4680电芯是怎么组成Pack的?】 第一步:电芯怎么放? 特斯拉整个4680结构电池最大的特点就是省去了Module这个中间形态,电芯直接铺在底盘上,节省了不少空间。可以看到,电池组整体采用灌胶的方式来对电芯和零部件进行填充。这种粉色的胶用量很大,黏性很高,拆解起来非常困难。胶水不仅灌满了整个平面,也将电芯和电芯之间、电芯和外部框架之间完全填满。 从功能性上来看,这些胶水的作用大概有以下几点: ① 约束电芯不乱动。 由于跳过了Module这一步,电芯和电芯之间又留了足够多的空隙来散热和泄力,所以电芯之间是有缝隙的。 灌胶可以将所有电芯和零配件融为一个整体,避免松动。 ② 受力与保护。 通过灌胶,所有零配件和电芯、上下框架融为整体,共同受力。胶水是软的,可以吸能,进而保护电池。当然,光靠胶水是不够的,特斯拉在每节4680电芯的底部都放置了一个塑料材质的基座,就像蜂巢一样,把电芯嵌套进去,结构更牢固。 第二步:电芯之间怎么连接?可以看到,特斯拉整个4680结构电池包被3根横梁(疑似玻璃纤维材质)分成四个区域,每个区域可以视为一个模组,共有4个模组。 每个模组包含6串4680电芯,每串4680电芯包含34个电芯。 一个模组也就是204个电芯。 四个模组也就是816个电芯。 按照每个电芯99Wh左右的额定能量来算,整个电池包总能量约80.784度电。 其实看到这里你会发现,在电池包边边角角的地方,特斯拉其实并没有100%地利用空间。 比如还是保留了贯穿整个电池包的隔板,电池包的两侧也没有完全布满电芯。 实际上这是处于安全的考量,目的是给碰撞、热失控发生时预留一些溃缩和支撑的余量。冷却方面,特斯拉采用了蛇形冷却板贴附设计,而且内部散热鳍片自成回路,无需串联。 值得注意的是,特斯拉还在电芯的底部和蜂巢底座之间放了一层云母,起绝缘作用。其实这一点设计差点把小编带到沟里去,但上下水嘴一体式的设计暴露了蛇形散热片的本质。串并联和低压信号采样方面,每2串电芯共用一根汇流母排,母排和电池结合的方式为激光焊接,可以看到激光焊接留下来的痕迹。4680电芯是全极耳(也可以叫无极耳)设计,拆解得不彻底,咱们直接看官图。4680电芯直接从正极/负极上剪出极耳,极耳面积更大,发热更均匀,极大解决了极耳面积小带来的热量集中问题,直接好处是能适应更大功率的快充,比如即将上线的350kW Supercharger V4。低压采样线没有完全拆解出来,这里留一个悬念。但从目前的拆解进度来看,整套低压采样线也被胶灌满,拆解难度和维修难度都非常大。
|