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自动驾驶|特斯拉的新电池续航高成本低，是电池革命吗


围绕特斯拉的电池 ， 国内Model 3再再再降价 ， 这只瓜国庆假期没少吃吧 ， 有人说是割韭菜 ， 也有人说成本下降直接反应到车价上 ， 更有车主主动站台 ， 不后悔订了降价前的版本 ， 总之众说纷纭 ， 反正特拉斯一向不理会 ， 集中精力搞它自己生产的干电池 ， 而看完他们新发布的电池技术 ， 又不能不对它又爱又恨 。
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早前曾传出消息 ， 特拉斯准备发布一款电池 ， 最大亮点在于不再使用贵价金属-钴 ， 但今天回过头来看 ， 弃用钴只是冰山一角 ， 无论电池的充电、散热、能量密度甚至制造工艺 ， 几乎都称得上革命！

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特斯拉最早从2008年开始使用1865电池 ， 2017年在Model 3首次使用2170 ， 升级以后电池能量增加了50% ， 此次发布的是4680 ， 从数字上可见 ， 新电池无论直径还是长度都比前两款大不少 ， 而这也符合特斯拉一贯以来的发展方向 。 值得关注的是 ， 4680电池预计能量提升了5倍 ， 续航里程提升16%、功率提升6倍 ， 成本却下降了14% 。

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电池有两大亮点 ， 首先是无极耳 。 有看过之前拆解1865电池视频的朋友都清楚 ， 正极连接壳体有条导线 ， 那就是他们称的极耳 。 一般而言 ， 电流沿电极长度移动 ， 移动的距离与极耳位置有关 ， 无极耳工艺提供了另一种电流流动的方式 ， 使得电流移动的最大距离变成电极的高度不是长度 ， 往往电极的高度是长度的5%-20%左右 ， 正因如此 ， 无极耳的工艺令内阻减少了5-20倍！

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内阻减少后电池的发热量也降低 ， 而对于传统电池的散热而言 ， 极耳与电池端盖往往只有很小的接触面积 ， 而无极耳电池却通过导电涂层与端盖完全接触 ， 作个不太恰当的比喻 ， 电脑使用风扇散热还是水冷散热一样 ， 完全两个时代的产物 ， 而当电池散热好了 ， 充放电的寿命也长了 。

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那么干电池又怎么说？干电池与传统电池的差别主要在制造工艺上 ， 以往传统的锂电池把拥有粘合成分的溶剂NMP跟正负极粉末混合后 ， 涂上电极继电体上 ， 而这些正是电池的主要污染物 。 至于干电池就不再使用溶剂 ， 只是将很少粉末状PTFE粘合剂和正极粉末融合 ， 然后通过挤压机形成非常薄的材料带 ， 最后将材料带压倒金属集电体上形成电极 ， 如此一来 ， 压实密度比传统电池高 ， 即使放弃贵价金属钴 ， 以镍作为主导材料的兼容性高 ， 这正是马斯克毅然放弃钴的原因 。

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这只是正极变革 ， 要达到前文提及的效率提升 ， 负极的创新更有看头 。 主流的锂电池 ， 负极大多用石墨制造 ， 但是与硅相比 ， 后者能存储的锂离子是前者的9倍 ， 也就是说 ， 如果用硅来做负极 ， 锂电池的能量密度将大大提升 。

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【自动驾驶|特斯拉的新电池续航高成本低，是电池革命吗】既然这个是行业中都知道的事情 ， 为何只有特斯拉做得出来？原因在于 ， 在反复充放电的情况下 ， 硅作为负极的结构会变得松散 ， 电解质膜变厚 ， 简单来说就是电池容量衰减 ， 最后报废 。 而马斯克通过弹性离子导电聚合物涂层技术、高弹性材料等方法 ， 让它稳定下来 ， 说成白话就是通过特殊材料 ， 在微观世界里面 ， 用一张网将硅固定住 ， 经过反复充放电 ， 结构依然牢固 。


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