Recientemente, los términos "batería cilíndrica grande" y "4680" son muy populares en la industria del almacenamiento de energía. De hecho, las baterías cilíndricas grandes no son una tecnología nueva. Las baterías cilíndricas aparecieron en Japón ya en 1992. La raíz de esta ola de locura es: Tesla recuperó la batería cilíndrica grande y le dio un tamaño: 46 mm x 60 mm.
El principal cambio de la gran batería cilíndrica de Tesla es la innovación estructural. La batería blade de BYD también es una innovación en estructura. La batería cuadrada original es alargada y aplanada, mientras que la batería cilíndrica grande se convierte en un "hombre bajo y gordo". ¿Puede la batería cilíndrica de regreso romper el “cuchillo grande” de la batería de cuchillas?
La tecnología “Promise ear” es un “arma de doble filo”
Las baterías cilíndricas utilizadas como baterías de energía se han desarrollado y aplicado desde 1992, y desde entonces han aparecido una variedad de modelos. Una de las más famosas es la 2170. En comparación con la batería 2170, la mayor ventaja de la batería 4680 es que es "ancha y gruesa". El volumen de la batería 4680 es aproximadamente 5,5 veces mayor que el de la batería 2170, por lo que la capacidad de una sola batería será mayor.
La ventaja más destacada de la batería 4680 es su gran capacidad y su rápida disipación del calor. Cuando la batería se coloca en forma rectangular como una cuchilla, el espacio es extremadamente pequeño, y cuando se coloca en forma cilíndrica, se deja espacio y la disipación de calor se vuelve inmediatamente más rápida. La rápida disipación del calor en realidad mejora la seguridad de la batería.
Pero la rápida disipación de calor del 4680 no se debe exclusivamente al cambio de forma, sino más bien al cambio interno. Se trata del nombre oficial de la batería 4680: “batería sin pestaña”.
Las pestañas son las “orejas” de los polos positivo y negativo de la batería. Son conductores metálicos que conducen los polos positivo y negativo del núcleo de la batería y son los puntos de contacto entre la batería y el circuito externo cuando la batería se carga y descarga. Cuando la batería se vuelve “gorda”, la conexión entre los dos oídos se vuelve más larga. Debido a la gran capacidad de la batería, el flujo de electrones provocará un calor local excesivo en la unión de las pestañas, lo que supondrá riesgos para la seguridad.
La solución de Tesla no es eliminar las pestañas, sino insertar más “pestañas”, lo que acorta la distancia de transmisión de los electrones en el interior y, al mismo tiempo, el método de contacto de las pestañas también ha cambiado de contacto puntual a contacto superficial. Aumenta considerablemente el área de disipación de calor.
In other words, “non-polar ear” is actually “full-polar ear”. This brings about an increase in manufacturing difficulty. It can be said that this is an extreme manufacturing: battery companies need to weld more tabs with lasers, and the actual production requires extremely high manufacturing capabilities and equipment.
Because of this, there are still difficulties to be overcome if the 4680 battery wants to maintain a high yield. At present, Tesla has not completely solved the problem of the yield rate of the lug processing, which is why the advertised mass production time has to wait until 2022.
In addition, the large cylindrical 4680 battery is larger than the 18650 and 21700, so the radial and axial geometric symmetry become worse, and the positive and negative poles are relatively harsh inside the cylinder. Secondly, it is more difficult to dissipate heat inside the battery, which has a certain impact on battery life. Third, in situations where the rate performance is not high, the cylindrical volume energy density of CTC may also be lower than that of prismatic batteries. In other words, the 4680 battery is not without shortcomings.
The blade battery itself is lithium iron phosphate
La esencia de la batería Blade es la innovación de la forma de embalaje de la batería de fosfato de hierro y litio. La comprensión intuitiva es que la batería se fabrica en gran medida y se mejora la disipación de calor de la batería. Debido a la aplicación de la carcasa de acero, la resistencia de la batería aumenta y la batería se empaqueta en un paquete de baterías. Significado muy importante, porque la energía específica de la batería de fosfato de hierro y litio es de 170WH/kg. Es más sencillo decir que una batería de 100 kg tiene 17 kWh de electricidad. Debido al excelente diseño de la batería Blade, después de empaquetarla en un paquete de baterías, la energía específica sigue siendo de 140 WH/kg.
La ventaja de la batería Blade radica en su seguridad. Incluso la acupuntura no se incendia ni explota. Es digno de confianza después de la experimentación. Además, la batería Blade adopta tecnología sin módulo CTP para mejorar la tasa de utilización del volumen de la batería Blade. Si bien mantiene un alto nivel de seguridad, mejora enormemente la autonomía de crucero y el desarrollo de baterías de fosfato de hierro y litio ha entrado en una nueva etapa.
Hoy en día, las principales empresas de baterías eléctricas nacionales y extranjeras están acelerando el ritmo de construcción de 4680 baterías cilíndricas para aprovechar la ventaja tecnológica con antelación. Quizás esto haga que las empresas de baterías Blade huelan peligrosas.
Evidentemente, en el mercado donde las baterías de fosfato de hierro y litio parecen haber tomado la iniciativa, Tesla no solo está regresando con 4680 baterías cilíndricas, lo que genera una gran incertidumbre sobre los cambios del mercado en el campo de las baterías de energía en el futuro. En este campo de batalla, algunas empresas han obtenido nuevas oportunidades, porque para las empresas nacionales, las baterías cilíndricas grandes significan una reducción de costos.
Porque en un vehículo eléctrico que también sirve para 75kWh, si se utiliza 2170 se necesitan 4400 baterías, mientras que 4680 solo se necesitan 950 baterías. La reducción del número de baterías significa que se reduce el tiempo necesario para la producción y el montaje, y la eficiencia del grupo, aunque mejora mucho, también hace que el coste sea más ventajoso. Algunos expertos han calculado que si la tasa de rendimiento es constante, esta tecnología puede reducir los costos de la batería en aproximadamente un 7%.
En el Día de la Batería de Tesla 2020, Musk dijo que para acelerar el desarrollo de los vehículos eléctricos, Tesla debe producir vehículos eléctricos más asequibles. Tesla busca oportunidades para reducir costos en términos de diseño de baterías, procesos de fabricación y sistemas de materiales. Hoy en día, cuando es difícil romper con el sistema material, la innovación estructural se ha convertido en el foco de la competencia entre las principales empresas de baterías eléctricas, y la fuerza impulsora detrás de la innovación estructural proviene principalmente de capacidades de fabricación extremas.
Desde el punto de vista del punto de vista de la innovación y la dificultad de la producción en masa de la batería 4680, la capacidad de fabricación definitiva en el futuro se convertirá en uno de los factores clave para que ganen las empresas de baterías eléctricas. La capacidad de fabricación es exactamente en lo que es buena la industria manufacturera nacional.
4680 traerá nuevas incertidumbres al mercado nacional de baterías eléctricas. Me pregunto si la batería de la cuchilla está lista para la batalla.
