Ó cheallraí lann BYD, go ceallraí saor ó chóbalt Honeycomb Energy, agus ansin go ceallraí ian sóidiam na ré CATL, tá taithí nuálaíochta leanúnach ag an tionscal ceallraí cumhachta. 23 Meán Fómhair, 2020 - Lá Battery Tesla, léirigh POF Tesla, Elon Musk, ceallraí nua don domhan - an ceallraí 4680.
Roimhe seo, b'ionann méideanna na gcadhnraí litiam sorcóireach go príomha 18650 agus 21700, agus bhí 50% níos mó fuinnimh ná 18650 ag 21700.Tá cúig huaire de chumas ceallraí 4680 ceallraí 21700, agus is féidir leis an gceallraí nua an costas in aghaidh na cileavata a laghdú thart ar 14% agus an raon cúrsála a mhéadú 16%.
Dúirt Musk go bluntly go mbeidh carr leictreach $25,000 indéanta leis an gceallra seo.
Mar sin, cén áit ar tháinig an ceallraí bagarthacha seo?Ansin, déanaimid anailís orthu ceann ar cheann.
1. Cad é ceallraí 4680?
Tá bealach Tesla chun cadhnraí cumhachta a ainmniú an-simplí agus simplí.Is ceallraí sorcóireach é an ceallraí 4680, mar a thugann an t-ainm le fios, le trastomhas cille aonair 46mm agus airde 80mm.
Trí mhéideanna éagsúla de chadhnraí sorcóireacha litiam-ian
Mar is léir ón bpictiúr, i gcomparáid le ceallraí 18650 bunaidh Tesla agus ceallraí 21700, is cosúil le ceallraí 4680 fear ard agus láidir.
Ach ní hamháin gur athrú méide é an ceallraí 4680, tá go leor teicneolaíochta nua ionchorpraithe ag Tesla chun feidhmíocht a fheabhsú.
Dara, an teicneolaíocht nua de 4680 ceallraí
1. Dearadh cluaise gan leictreoid
Go hintinneach, is é an mothú is mó ar an 4680 go bhfuil sé níos mó.Mar sin cén fáth nach ndearna monaróirí eile an ceallraí níos mó san am atá caite.Tá sé seo mar gheall ar an níos mó an toirt agus an níos airde an fuinneamh, is é an teas níos deacra a rialú agus is mó an bhagairt sábháilteachta ó dhó agus pléascadh.
Is cosúil gur chuir Tesla é seo san áireamh freisin.
I gcomparáid leis an gceallraí sorcóireach roimhe seo, is é an nuálaíocht struchtúrach is mó de na ceallraí 4680 an lug gan leictreoid, ar a dtugtar an lug iomlán freisin.I gceallraí sorcóireach traidisiúnta, déantar na scragall copair dearfacha agus diúltacha agus an deighilteoir scragall alúmanaim a chruachadh agus a fhoirceannadh. D'fhonn na leictreoidí a tharraingt amach, tá sreang luaidhe ar a dtugtar an cluaisín táthaithe go dtí dhá cheann an scragall copair agus an scragall alúmanaim.
Is é 800mm fad foirceannadh ceallraí 1860 traidisiúnta. Ag tabhairt an scragall copair le seoltacht níos fearr mar shampla, is é 800mm fad na cluaisíní chun an leictreachas a threorú as an scragall copair, atá comhionann leis an sruth ag dul tríd an sreang 800mm ar fad.
De réir ríomh, tá an fhriotaíocht thart ar 20mΩ, tá fad foirceannadh na ceallraí 2170 thart ar 1000mm, agus tá an fhriotaíocht thart ar 23mΩ.Is féidir é a thiontú go héasca gur gá an scannán den tiús céanna a rolladh isteach i gceallraí 4680, agus tá an fad foirceannadh thart ar 3800mm.
Tá go leor míbhuntáistí ann maidir leis an fad foirceannadh a mhéadú. Caithfidh na leictreoin achar níos faide a thaisteal chun na cluaisíní a bhaint amach ag an dá cheann den cheallraí, méadóidh an fhriotaíocht, agus beidh an ceallraí níos mó seans maith le teas.Déanfaidh feidhmíocht na ceallraí díghrádú agus fiú saincheisteanna sábháilteachta a chruthú.D'fhonn an fad a thaistealaíonn na leictreoin a ghiorrú, úsáideann an ceallraí 4680 teicneolaíocht chluas gan leictreoid.
Níl aon cluaisíní ag an gcluaisín gan leictreoid, ach déanann sé an bailitheoir reatha iomlán a iompú ina chluaisín, ní bhraitheann an cosán seoltaí ar an gcluaisín a thuilleadh, agus aistrítear an sruth ón tarchur cliathánach ar feadh an táb chuig an pláta bailitheoir chuig an tarchur fadaimseartha de an bailitheoir reatha.
D'athraigh an fad seoltaí iomlán ó 800 go 1000mm de 1860 nó 2170 fad scragall copair go 80mm (airde ceallraí).Laghdaítear an fhriotaíocht go 2mΩ, agus laghdaítear an tomhaltas friotaíochta inmheánach ó 2W go 0.2W, a laghdaítear go díreach le hordú méide.
Laghdaíonn an dearadh seo go mór an impedance na ceallraí agus réitíonn an fhadhb teasa na ceallraí sorcóireach.
Ar thaobh amháin, méadaíonn an teicneolaíocht chluas gan leictreoid an limistéar seoltachta reatha, giorraíonn sé an t-achar seoltachta reatha, agus laghdaítear friotaíocht inmheánach na ceallraí go mór; is féidir le laghdú ar fhriotaíocht inmheánach an feiniméan fritháireamh reatha a laghdú agus saol na ceallraí a fhadú; is féidir leis an laghdú ar fhriotaíocht a laghdú freisin an ghiniúint teasa, agus an sciath seoltaí leictreoid Is féidir leis an limistéar teagmhála éifeachtach idir an ciseal agus an caipín deireadh ceallraí a bhaint amach 100%, is féidir feabhas a chur ar an cumas diomailt teasa.
Glacann an ceallraí 4680 cineál nua de theicneolaíocht chluas gan leictreoid i dtéarmaí struchtúr cille, rud a d'fhéadfadh costais a laghdú agus éifeachtúlacht a mhéadú.Ar an láimh eile, fágtar próiseas táthú na cluaisíní ar lár, feabhsaítear an éifeachtacht táirgthe, agus is féidir an ráta locht de bharr táthú a laghdú ag an am céanna.
Léaráid scéimreach de struchtúr monopole agus lán-cuaille
2. Comhcheangailte le teicneolaíocht CTC
Go ginearálta, dá mhéad méid na ceallraí, is lú is gá cadhnraí a shuiteáil san fheithicil chéanna.Le 18650 cill, tá 7100 ceall ag teastáil ó Tesla.Má úsáideann tú 4680 cadhnraí, ní gá duit ach 900 cadhnraí.
Dá lú na cadhnraí, an níos tapúla is féidir iad a chur le chéile, is airde an éifeachtúlacht, is lú an seans go mbeidh fadhbanna sna naisc idirmheánacha, agus is saoire an praghas.De réir Tesla, is féidir leis an 4680 mór praghas táirgthe cadhnraí a laghdú 14%.
D'fhonn dlús fuinnimh an phacáiste ceallraí a fheabhsú, cuirfear an ceallraí 4680 le chéile le teicneolaíocht CTC (Cell to Chassis).Tá sé chun na cealla ceallraí a chomhtháthú go díreach isteach sa chassis.Trí na modúil agus na pacáistí ceallraí a bhaint go hiomlán, déantar na cealla ceallraí níos dlúithe, laghdófar líon na gcodanna ceallraí go mór, agus feabhsófar go mór úsáid spáis an chassis freisin.
Tá ceanglais áirithe ag CTC ar neart struchtúrach na ceallraí. Caithfidh an ceallraí féin a lán neart meicniúil a iompróidh. I gcomparáid leis na cadhnraí 18650 agus 2170, tá neart struchtúrach níos mó agus neart struchtúrach níos airde ag an gceallraí aonair 4680, agus is bhlaosc alúmanaim é an ceallraí bhlaosc cearnach ginearálta. Tá an bhlaosc 4680 déanta as cruach dhosmálta, agus tá an neart struchtúrach bunúsach ráthaithe.
I gcomparáid leis an gceallraí bhlaosc cearnach, beidh leagan amach na ceallraí sorcóireach níos solúbtha, is féidir é a oiriúnú do raon de chassis éagsúla, agus is féidir é a chomhcheangal níos fearr leis an suíomh.
De réir taighde agus breithiúnas "EMF", is é teicneolaíocht CTC an t-athrú ar fheithiclí nua fuinnimh in 2022, agus is forc sa bhóthar é freisin.
Is féidir le comhtháthú na ceallraí isteach sa chorp cothabháil na feithicle a dhéanamh thar a bheith casta, agus is deacair an ceallraí a athsholáthar go neamhspleách.Méadóidh praghsanna seirbhíse iar-díola, agus cuirfear na costais sin ar aghaidh go díreach chuig tomhaltóirí, amhail costais árachais.Cé go n-éilíonn Musk go bhfuil ráillí deisiúcháin deartha acu ar féidir iad a ghearradh agus a athsholáthar, tógfaidh sé am a fheiceáil cé chomh maith agus a oibreoidh sé.
Tá a gcuid réitigh theicniúla CTC féin molta ag go leor cuideachtaí gluaisteán, mar ní hamháin go n-atheagraíonn sé an ceallraí, ach go gcaithfidh sé freisin struchtúr an chomhlachta a athrú.Baineann sé seo le hathroinnt an tsaothair i slabhra soláthair na dtionscal gaolmhar.
Níl i CTC ach bealach teicniúil.Is comhlacht ceallraí comhtháite, díchumhachtú gan athrú.Tá teicneolaíocht eile trasna uaidh – malartú ceallraí.Is furasta an teicneolaíocht babhtála ceallraí a dhíchóimeáil, ach cuireann an ceallraí go mór le neart na ceallraí.Is cluiche idir soláthraithe ceallraí agus OEManna é conas an dá bhealach seo a roghnú.
Teicneolaíocht CTC in éineacht le ceallraí 4680
3. Nuálaíocht i bpróiseas táirgthe ceallraí, ábhair chatóide agus anóid
Bainfidh Tesla úsáid as an bpróiseas leictreoid ceallraí tirime, in ionad tuaslagóir a úsáid, déantar méid beag (thart ar 5-8%) de ceanglóra PTFE mín-phúdraithe a mheascadh le púdar leictreoid dhearfach / diúltach, a chuirtear trí easbhrúiteoir chun stiall tanaí de a dhéanamh. ábhar leictreoid, agus ansin lannaíodh stiall d'ábhar leictreoid chuig bailitheoir reatha scragall miotail chun an leictreoid críochnaithe a fhoirmiú.
Tá an ceallraí a tháirgtear ar an mbealach seo níos cairdiúla don chomhshaol.Agus méadóidh an próiseas seo dlús fuinnimh na ceallraí agus laghdóidh sé 10 n-uaire an tomhaltas fuinnimh táirgthe.Is dócha go mbeidh teicneolaíocht leictreoid thirim mar thagarmharc teicneolaíochta don chéad ghlúin eile.
Teicneolaíocht leictreoid thirim ceallraí Tesla 4680
Maidir le hábhair chatóide, dúirt Tesla go mbainfidh sé an eilimint cóbalt sa chatóid freisin.Tá cóbalt costasach agus gann.Ní féidir é a bhaint ach i fíorbheagán tíortha ar domhan, nó i dtíortha éagobhsaí san Afraic mar an Chongó.Más féidir leis an gceallraí an eilimint cóbalt a bhaint i ndáiríre, is féidir a rá gur mór-nuálaíocht teicneolaíochta é.
Cóbalt
Maidir le hábhair anóid, tosóidh Tesla le hábhair sileacain agus úsáidfidh sé níos mó sileacain chun an graifít a úsáidtear faoi láthair a athsholáthar.Tá saintoilleadh teoiriciúil an leictreoid dhiúltach sileacain-bhunaithe chomh hard le 4200mAh/g, atá deich n-uaire níos airde ná sin an leictreoid dhiúltach graifíte.Mar sin féin, tá fadhbanna ag leictreoidí diúltacha atá bunaithe ar sileacain freisin ar nós leathnú toirte éasca sileacain, seoltacht leictreach bocht, agus caillteanas mór urscaoilte muirir tosaigh.
Dá bhrí sin, tá feabhsú feidhmíochta na n-ábhar i ndáiríre chun cothromaíocht a aimsiú idir dlús fuinnimh agus cobhsaíocht, agus déantar na táirgí anóid atá bunaithe ar sileacain atá ann faoi láthair a dhópáil le sileacain agus graifít le haghaidh úsáide ilchodach.
Tá sé beartaithe ag Tesla intuargaineacht an dromchla sileacain a athrú go bunúsach chun é a dhéanamh níos lú seans maith do bhriseadh, teicneolaíocht a ligeann ní hamháin do chadhnraí muirearú níos tapúla, ach a mhéadaíonn saol na ceallraí 20 faoin gcéad freisin.D’ainmnigh Tesla an t-ábhar nua “Tesla Silicon”, agus is é $1.2/KWh an costas, nach bhfuil ann ach an deichiú cuid den phróiseas struchtúrtha sileacain atá ann faoi láthair.
Breathnaítear ar anóidí sileacain-bhunaithe mar na hábhair anóid ceallraí litiam den chéad ghlúin eile.
Tá roinnt samhlacha ar an margadh tar éis tús a chur le hábhair anóid sileacain-bhunaithe a úsáid.Tá méideanna beaga sileacain san leictreoid dhiúltach ag múnlaí cosúil le Samhail Tesla 3 cheana féin.Le déanaí, seoladh an tsamhail GAC AION LX Plus. Tá an leagan Qianli feistithe le teicneolaíocht ceallraí sliseanna anóid sileacain spúinse, ar féidir leo 1,000 ciliméadar de shaol na ceallraí a bhaint amach.
4680 ceallraí anóid sileacain
Chun na buntáistí a bhaineann le teicneolaíocht ceallraí 4680 a achoimriú ná gur féidir leis an fheidhmíocht a fheabhsú agus costais a laghdú.
3. Tionchar forleathan 4680 cadhnraí
Ní réabhlóid theicneolaíoch threáiteach é an ceallraí 4680, ní cinn i ndlús fuinnimh, ach nuálaíocht i dteicneolaíocht próisis.
Mar sin féin, á thiomáint ag Tesla, le haghaidh patrún reatha an mhargaidh fuinnimh nua, athróidh táirgeadh 4680 cadhnraí an patrún ceallraí atá ann cheana féin.Is cinnte go gcuirfidh an tionscal tonn de chadhnraí sorcóireacha mórmhéide amach.
De réir tuairiscí, tá sé beartaithe ag Panasonic táirgeadh mais 4680 cadhnraí mór-acmhainne a thosú do Tesla go luath i 2023.Beidh an infheistíocht nua chomh hard le 80 billiún yen (thart ar US$704 milliún).Tá Samsung SDI agus LG Energy tar éis dul isteach i bhforbairt na ceallraí 4680 freisin.
Go baile, d'fhógair Yiwei Litium Energy go bhfuil sé beartaithe ag a fhochuideachta Yiwei Power líne táirgeachta ceallraí sorcóireach mór 20GWh a thógáil le haghaidh feithiclí paisinéirí i gCrios Ardteicneolaíochta Jingmen. Cuirfidh Battery BAK agus Honeycomb Energy isteach freisin i réimse na gcadhnraí móra sorcóireacha. Tá BMW agus CATL ag imscaradh go gníomhach freisin cadhnraí sorcóireacha móra, agus socraíodh an patrún bunúsach.
Leagan Amach Battery Sorcóireach Déantóirí Battery
Ceathrú, tá rud éigin le rá ag an bhfórsa electromotive
Gan amhras, cuirfidh nuálaíocht struchtúrach na ceallraí móra sorcóireacha forbairt thionscal na ceallraí cumhachta chun cinn. Níl sé chomh simplí agus uasghrádú díreach ón 5ú ceallraí go dtí an 1ú ceallraí. tá ceisteanna móra ag a chorp saille.
Tá costas na ceallraí gar do 40% de chostas na feithicle ar fad. Tá tábhacht na ceallraí mar an “chroí” féin-soiléir.Mar sin féin, le tóir na bhfeithiclí nua fuinnimh, tá an t-éileamh ar chadhnraí ag méadú ó lá go lá, agus tá praghas na n-ábhar ag ardú. Tháinig nuálaíocht cadhnraí mar bhealach tábhachtach do chuideachtaí gluaisteán a fhorbairt.
Le forbairt na dteicneolaíochtaí a bhaineann le ceallraí, tá feithiclí leictreacha inacmhainne díreach timpeall an chúinne!
Am postála: Meitheamh-13-2022