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如何看待特斯拉即将要发布的Super Charging V4?

2022/02/23
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微博上郑小康刚刚和Troy Teslike沟通了一下,得到两个确定性的消息: 

●Model S Plaid+ 没有真正被砍掉,特斯拉一直在拿 4680 做测试,续航没有变化,还是 520 英里。根据Troy的说法, Model S Plaid+ 和 Roadster 是同平台,下一代的S/X/R 同平台。

Troy 的说法:Model S and X will switch to 4680 cells too but it's expected to happen around the same time when Tesla releases the Roadster because all 3 models will use the same platform.

●Giga Texas 生产的 Model Y 2.0 的 4680 电芯上面加了一层液冷板,底部散热在电芯径向散热的基础上再加一层轴向散热。效率很高,主要是为了兼容下一代的 V4 超充。我们重点先来讨论下这个4680的快充设计要求然后把Troy的一些看法梳理下。

Part 1、4680和Super Charging V4

这个数据,是Sawyer Merritt在推特上爆料的,324 kW for V3 only (not V2). Then V4 will come soon after. 如下图所示,特斯拉Model 3充电电压为 400 伏,最大功率为 250 千瓦。

目前升级后的18650模组的 Model S Plaid和 Model X Plaid的设计充电功率已经又了进一步的提升,这里最主要的升级是在之前的700A峰值电流基础上进一步提升,目标是在Super Charging V4的时候达到900A,还有一个重要的特点是拓宽SOC的范围,预估300kW的功率可以持续到40%甚至是50%的区间,这就极大的拓宽了之前10%-30%仅250 kW的充电功率平台区间。

▲图1.特斯拉Super Charging V4的目标

之前在《特斯拉电池策略》文章里面提过,特斯拉目前是不同化学体系、不同电芯形状和不同冷却形态都有,短期内的最高目标是往400V+和900A+来做360kW的高功率充电。

▲表1.目前特斯拉的电池规划

Part 2、4680的其他规划

●4680的电池容量

根据Troy的小道消息,如果按照4680的封装设计,2022年的Model Y的电池系统。

◎2022年第一代电池每节98瓦时

◎2023年第二代电池为108瓦时

◎2024年第三代电池为118瓦时

根据之前的数据来看,这个应该是1/5C的整体容量。我得到消息,1C的话,这个电池包为90kWh,快充功率为350kW,使用了950个电芯(有几个假电芯起到支撑作用),系统整包的能量密度略大于210Wh/kg,电池Pack的高度进一步缩减到110mm。

▲表2.Troy的预测

当然特斯拉最初的计划是在德州Model Y(4680&90kWh)中使用比Fremont 版本(2170&81kwh)更大的电池组,但由于4680电池的产量增长缓慢,新计划是最初使用更少的4680电池放入电池包,然后让德州的4680电池包和2170具有相同的能量,等到4680的产量爬坡以后再提出升级。

●铸件的速度和柏林的产能

从(忘放链接的)视频里面来看,目前加州的工厂生产一个铸件的时间大约为147秒,设备的有效工作时间取75%,如果这个这个计算方法,每天特斯拉的工厂共计生产:(24*60*60/147)*0.75=441件,按照每年50个工作周来看,则441*7*50=154,350件,使用8台机器,即1,234,800个铸件和617,400个/年 Model Y。

官方的说法是50万,因此目前来看这个铸件生产不会是瓶颈。Fremont的Gigapress还有爬坡空间,设备配置有6台,那么估算铸件产能为46万台车。而随着后续电池壳体的铸造需求,特斯拉在Gigapress不断飞奔,确实走到了不断加速的状态。

注意以后压铸要三块,前后车身+下壳体。

▲图2.前车身也加入了铸造的队伍(2021年5月)

如果按照这个速度来看,下托盘的加工就按照60-120秒来算,这个和我们当前的制造工艺差距有点大啊。

▲图3.特斯拉的电池下托盘结构相对简单一些(2022年2月)

小结:

我觉得从结构来看,很多的设计都是和工艺有关的。现在很难把特斯拉的创新单纯归类,整体的发展方向应该是围绕制造更高效,更低成本的方向在走的。

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笔者 朱玉龙,一名汽车行业的工程师,2008年入行,做的是让人看不透的新能源汽车行业。我学的是测试和电路,从汽车电子硬件开始起步,现在在做子系统和产品方面的工作。汽车产业虽然已经被人视为夕阳产业,不过我相信未来衣食住行中的行,汽车仍是实现个人自由的不二工具,愿在汽车电子电气的工程方面耕耘和努力,更愿与同行和感兴趣的朋友分享见解。