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特斯拉核心技术优势,特斯拉核心技术

tamoadmin 2024-05-20 人已围观

简介先来看看他们都有那些独门看家技术特斯拉:超强的电池管理技术其实特斯拉并不是这个世界上第一部高性能电动车,早在特斯拉Model S(参数|)上市10年前,日本人就推出了一款外观相当独特,且性能比特斯拉更强悍的八轮电动车。但是,不知道是因为技术还未成熟亦或是在那个年代消费者还未能接纳纯电动性能车这一新兴产品,最终这款车没能大规模推出市场,后来这家公司貌似再也没多大的动静,消失在大众的眼前。而特斯拉Mo

特斯拉核心技术优势,特斯拉核心技术

先来看看他们都有那些独门看家技术

特斯拉:超强的电池管理技术

其实特斯拉并不是这个世界上第一部高性能电动车,早在特斯拉Model S(参数|)上市10年前,日本人就推出了一款外观相当独特,且性能比特斯拉更强悍的八轮电动车。

但是,不知道是因为技术还未成熟亦或是在那个年代消费者还未能接纳纯电动性能车这一新兴产品,最终这款车没能大规模推出市场,后来这家公司貌似再也没多大的动静,消失在大众的眼前。而特斯拉Model S则是世界上第一款大规模正式推出消费市场的高性能电动轿跑车,所以才能一跃成为新能源汽车的最耀眼的明星。

特斯拉之所以获得巨大的成功,是因为其掌握了超强的电池管理技术,正是这个技术,特斯拉才能成为世界上首家工程量产电动性能车的公司。

因为电池管理技术厉害,特斯拉才敢把7000多块高密度高危的钴锂电池给并联在一起,通过电池管理技术去保证电池的稳定性和安全性。与其他厂商的电池技术相比,特斯拉用较小重量的电池获得比较大的电量,从而保证了比较长的续航里程,同时还实现了不错的加速性能。所以说电池管理是特斯拉的核心技术优势,而且就目前来看,还没出现能超越它的量产车。

比亚迪:深厚的电池技术积累  

众所周知,比亚迪是做电池出身的,在2003年收购泰川汽车之后才进入汽车领域。因此它在电池技术上的积累十分深厚,比亚迪的铁电池(磷酸铁锰锂电池)技术已经是世界领先。举个例子来说,一年之内,e6(参数|)的续航水平由300公里提高到400公里,原因就是铁电池的能量密度升级到117Wh/Kg,基本与特斯拉的三元(参数|)材料电池水平相当。但比亚迪的铁电池有着三元锂不能比拟的优势,那就是安全性和稳定极高,就算电池达到600度的高温都不会爆炸,相当牛逼!此外,比亚迪也是全球最大的电子代工企业,是富士康最大的竞争对手,因此在电控上和电子设备制造水平上也有着相当高的水平(所以比亚迪的车配置都很高),而电控和电子设备是一辆新能源车的核心部件,由此可见,比亚迪的综合技术实力是非常强的。另外,比亚迪一直都在坚持不懈的钻研电池技术,以求突破电池技术遇到瓶颈,假如比亚迪哪天真的成功了,那科技的进步将会是指数级的,比亚迪真的不可谓不伟大。

由两家公司的技术优势可以看出,其实比亚迪在技术积累和产业布局方面并不比特斯拉弱(比亚迪是在新能源车上的布局是最广的,除了汽车,公交、重卡、轻轨等方面都有涉及),甚至很多技术遥遥领先于特斯拉,但为何如今比亚迪和特斯拉之前却存在如此大的差距呢?(注意,这里说的仅是比亚迪民用车领域)

其实最主要的的原因是两个品牌的战略打法造成的,至特斯拉创立之初,掌舵人马斯克就坚定的将特斯拉的车定位在豪华车层面,他要求特斯拉生产的汽车除了价格高昂的锂电池外,车子所涉及的每一个品件,都需严格按照体验性极佳的豪华车标准去配备。

因此,与当时市面上主流的普通家用的电动车雪佛兰沃蓝达、日产聆风(参数|)以及丰田普锐斯(参数|)插电式混合动力车不同,特斯拉的主打产品Model S完完全全是一款面向富人开发出来的产品,车型定位四门豪华电动轿跑,时尚动感的外形、豪华的内饰、极富科技感的17寸中控显示屏、超强的加速性能、超长的行驶里程、零排放、炫酷的自动驾驶等等这些让这款车在传统豪华车面前毫不逊色,而在这几天公布的美国第三季度大型豪华车销量榜上,Model S更是力压奔驰S级和宝马7系,一举拿下销量冠军,由此可见Model S的受欢迎程度。

此外,在销售渠道上特斯拉与传统汽车大相径庭,特斯拉的车既不卖给经销商,自己也不开4S店,而是跟苹果一样,在最繁华的街道和最高端的百货商场,开了设计得非常有逼格和情怀的体验店,玩起了“线上直销+线下体验”的模式,正是凭借着一整套“装逼”的商业模式,让Model S成为了当时社会名流、富豪明星不可多得的“炫富”玩具,销量自然火爆,原本惨不忍睹的电动车市场也在特斯拉的撬动下重新在市场上焕发了生机。?

而比亚迪走的则是与特斯拉完全不同的路子,2003年,比亚迪顶着全球最先进的新能源光环进入汽车行业的时候,人们以为它会成为另一个华为。但是几年之后,比亚迪推出的重磅产品是售价只有5万元的F3,在2008年,也就是特斯拉的第一批车以11万美元价格交付给谷歌CEO的时候,比亚迪的F3月销量最高达到4万多辆,这款售价便宜的紧凑型车,创造了当时中国家轿单月销量的记录。

但是,低端产品一把双刃剑,在品牌发展前期,确实能让品牌在很短的时间内迅速蹿红,使销量达到一个傲人的成绩,占领市场,但随着时间的推移,它带来的弊端也会愈加明显。根据“定位”理论,低廉的品牌形象会慢慢在用户心中固化,直至全面占领消费者的心智,而消费者的认知是很难改变的,所以后期品牌想再往上走就会十分困难。比亚迪虽这几年虽也在积极进军高端市场,推出了秦、唐等高端车型,但销售都不尽如人意,始终没能摆脱低廉的品牌标签。

一开始就坚决将产品定位高端的特斯拉如今仍然所向披靡,销量依然如日中天,在高端市场站稳脚跟后,特斯拉在今年4月推出一款入门售价仅为3.5万美金的低端走量车型-Model 3,此车一经发布就迅速成为了爆款,发布当晚就收到超10万辆的订单,Model 3如洪水涌入般的订单也验证了特斯拉战略的成功。

除了战略定位上的因素外,导致比亚迪和特斯拉之间产生差距的另一个根本因素就是产品质量上的差距,特斯拉从一开始就致力于打造质量上乘的高端车,所以对产品的质量有着十分严苛的要求,在用料、工艺、安全性、操控性、舒适性方面都力求完美,因此,至Model S推出市场以来口碑一直都非常不错,虽曾非常不幸运的发生过起火和自动驾驶致死的事故,但特斯拉反应也十分迅速,很快就对相关问题进行了回应和修复,完善的售后进一步增加了用户对特斯拉的信心。

[汽车之家?行业]?如果世界不改变,那就改变世界。不知道这是不是马斯克的人生格言之一,但他确实是这样践行的。北京时间9月23日凌晨4点半,特斯拉电池日,一众极客和特粉守在电脑前,等待着技术狂人马斯克,说出改变汽车产业乃至世界的惊人之语。

可能是外界的期待过高,电池日没有掀起太大浪花,反而让特斯拉股价大跌。活动现场,马斯克讲的轻描淡写,观众听的云里雾里。归结一下核心的信息就是:特斯拉要自建电池工厂、自产电池;推出了新一代电池、个头更大;自产的电池成本能下降56%,续航里程能提高54%。不过这一切,还得等上三年才能实现。

三年之后,搭载这款电池的电动车,价格可以降到2.5万美元(约合人民币17万元)。目前,马斯克还没有给这款车命名,只是告诉粉丝们,饼就是这样的,你值得期待。

跨越产能、打破成本

马斯克要做电池,原因很简单,现有的电池产业进步过慢,从产能到价格都不能让他满意,已经严重影响到特斯拉能源革命的进程。

他认为,特斯拉在技术水平上已经领先其他车企一个身位,下一阶段的主要任务是要提高规模和效率。

特斯拉要实现Terawatt-hour的产能跨越。1TWh=1000GWh,这是一个什么概念,2019年全球锂离子动力电池出货量116.6GWh,也就是说,特斯拉要实现推动全球动力电池产能10倍的增长。

除此之外,动力电池价格居高不下,也一直是马斯克的心病。马斯克希望动力电池价格能降到100美元/KWh,这样电动车与燃油车才能在成本上打平。

彭博数据显示,2019年全球电动车的电池成本约为156美元/kWh。如果特斯拉能实现成本降低56%,直接下降一半多,那意味着电动车可能会比燃油车更便宜。

『Model?3』

体系化革命

实现这一目标,特斯拉拆解了五个部分。涉及到电芯设计、电池正负极材料、生产工艺、以及整车制造的改进。具体来看:

4680无极耳电池:大尺寸提高动力电池能量密度,无极耳设计降低电池发热量,解决高能量密度电芯的散热问题,并提高充放电峰值功率。新电池的能量为过去的5倍,功率为过去的6倍,成本降低14%,续航里程提高16%。

『4680无极耳电池』

硅阳极材料:选用生硅材料,重新开发电芯阳极,并通过增加弹性的离子聚合物涂层以稳定硅表面结构,提升电芯稳定性和安全性。增加20%的续航里程,成本降低5%。

高镍阴极材料:特斯拉开发出不含钴的高镍阴极材料,最大化提升镍含量,同时采用新的涂层与掺杂物,将阴极成本下降15%。

电芯生产工艺:新型4680无极耳电芯无需安装、焊接极耳,拥有更简化的制造过程和更少的零件。拥有此前生产线7倍的生产能力,可显著提升生产效率,同时每千瓦时产能的投资成本下降75%。

整车制造:特斯拉开发出一种全新的车身架构,将电池包设计为车身结构件,将电池包和车身前后部一体化成型,此结构带来更高强度车身,同时车辆的重量分布也更靠近中心,带来更灵活的操控性。为了实现这一设计,特斯拉专门研发合金材质,加强车身强度。这一车身架构将提升14%的续航里程,将整体结构减重10%,并减少370个零件。

『车身结构改造』

做到这些需要多长时间?特斯拉的回答是,“约18个月才能形成以上优势,而要彻底实现则需花费约三年时间”。

在上述的五个环节中,除了整车制造部分是特斯拉擅长的,而电池工艺、电池材料及生产工艺理论上讲,都不是特斯拉擅长的事,电池改良的技术和人才来自哪里呢?

趋势清晰、落地模糊

梳理特斯拉过往的投资情况,电池的技术支持可能来自三笔关键的投资:专门进行电池材料研究的杰夫·戴恩研究小组(Jeff?Dahn?Research?Group)、电池技术公司Maxwell以及电池制造设备公司Hibar。这三家机构及企业的技术背景分别对应了电池材料研究、电池工艺改进,以及生产工艺改进。

杰夫·戴恩被认为是三元材料技术的开创者和发明者。2015年,马斯克选择资助杰夫·戴恩团队,就是希望其为特斯拉研发寿命更长、成本更低、能量密度更高的锂离子电池。

Maxwell公司的技术核心则在于干电极技术和超级电容技术。2019年5月,特斯拉以2.18亿美元的价格收购电池技术公司Maxwell。

在电池日上,特斯拉声称的电池工艺改良后,能够大幅提升生产效率,其中一部分效果就是干电极技术带来的。相比传统的湿电极工艺,干电极的制作流程不需要进行溶剂干燥步骤,降低了生产成本与时间成本。同时,这种工艺能够制备更厚的电极,一定幅度改善电池的能量密度。

特斯拉对Hibar的收购,在2019年10月被媒体爆料出来。特斯拉追求的是动力电池全生命周期的成本下降,生产也是非常重要的一环。通过对生产设备的改造,以实现进一步降低投资成本、提升生产效率。

『特斯拉自建的一条电池产线』

电池技术收购布局结合自身整车制造经验,特斯拉提出的目标在逻辑上说的通。但是,这一看似令人振奋的消息,却没有让粉丝和股民买账,尤其是动力电池业内人士,对其更是质疑严重。

质疑的核心在于,马斯克对电池技术改进的具体方案含糊其词,只是泛泛的讲了一些思路,而且提到的都不是创新性技术,这些技术趋势几乎所有的电池企业都已经有所关注。而且,从前瞻性技术到规模化量产,还涉及到产品控制问题,一致性、良品率怎么保障,马斯克也没有说法。没有可落地的细节,在业内人士看来,就是在“画饼”。

其实,设置激进的目标,一直是马斯克的工作风格。结合此前的经验来看,马斯克的Flag大多数都会“跳水”,不能如期实现,但最终又都实现了,这说明马斯克具备对趋势的洞见能力。总之,特斯拉电池革命之路任重道远,而一旦实现,无疑将重塑动力电池市场格局。

搅动市场、格局重塑

目前来看,动力电池行业参与者主要集中在中国、日本和韩国,欧洲和美国还没有强有力的参与者。全球动力电池行业正呈现中日韩三足鼎立的格局,行业竞争格局已初步形成,中日韩主要企业各有千秋。特斯拉会打破这一格局吗?

答案是很有可能。而作为全球销量最高的新能源车企,如果特斯拉自研自产电池成功,就不仅是搅动动力电池市场那么简单。如果特斯拉的电池成本与汽车销量形成互为作用力的良性互动,整个新能源汽车市场的格局或许都会改写。

按照SNE?Research统计,2020上半年全球前十动力电池企业装机量为40GWh,占全球动力电池装机量的94%,市场集中度进一步提升,其中排名前三名分别为LG化学、宁德时代、松下。

有趣的是,而这全球排名前三家的电池企业,恰恰又都是特斯拉目前的电池供应商。这不是巧合,能够跻身前三甲,在一定程度上,正是受益于特斯拉销量的拉动。

从产品本身看,动力电池正在经历一个技术瓶颈期,所有电池企业都在围绕安全、性能、成本打转转,寻找平衡点。对于前瞻性技术,电池企业也在研究、布局,但目前还没有革命性突破。

例如,宁德时代CTP与比亚迪刀片电池(GCTP)、蜂巢的叠片电池,这些突破主要还是停留在改良生产工艺层次,并没有从根本上改变动力电池的性能。而对于电池性能的技术创新:固态电池、锂硫电池、锂空气电池等方向,多数的研究还处于实验室阶段。

特斯拉也一样没能搞定这些核心技术,不然,电池日就不会显得如此“无聊”。没有实现技术突破,特斯拉打算用体系化革命来达到提效率、降成本的目的,这也是马斯克擅长做的事情。

特斯拉公开秀了秀肌肉,对于动力电池企业来讲,无疑是一声响亮的警报。如果马斯克吹的牛再次实现了,电池企业的护城河是什么呢?在没想清楚这个问题之前,一定有很多人无法安心入睡了。(文/汽车之家?肖莹)

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