
汽车“祖师爷”德国在新能源汽车海潮中显现过失竞猜大厅真人,2024年其纯电动车销量同比暴跌27%,时期转型滞后与老本窘境令德国汽车工业遇到双重挤压。慌乱的德国工程师们不得不逆向拆解来自中好意思两大汽车巨头电动车的“腹黑”——能源电板,学习先进领导。
当地时辰3月7日,Cell Reports Physical Science期刊最新发表的论文中,德国亚琛工业大学斟酌团队对特斯拉“4680电板”与比亚迪“刀片电板”的系统性拆解。他们要点斟酌了每种电板的具体策画和性能特征。他们评估了电板的机械策画和尺寸、电极的材料因素,以及电板的电学和热性能,还推导了拼装电板的经过和电板材料老本。
最终,德国东说念主发现:特斯拉的电板优先斟酌高能量密度和性能,而比亚迪的电板优先斟酌体积成果和低老本材料。总的来说,斟酌标明比亚迪的电板成果更高,因为它更容易进行热惩处。

机械策画:黏合鼎新VS结构纠正
拆电板后,德国东说念主发现,特斯拉在其4680电板中接收新式黏合剂固定电极活性材料,与行业主流决议比较展现出显耀鼎新。该黏合剂在保管电极结构无缺性的同期,维持更高能量密度的兑现。
比亚迪则通过结构鼎新,通过在正负极之间的隔阂边际推论特等层压处理,将96层电极片固定为14毫米厚的一体化刀片结构。这种机械策画使电板包空间期骗率提拔至60%以上,并简化了热惩处系统。

机械结构表示图:(A)BYD刀片电板:Z型折叠堆叠结构;双面绝缘铝壳;侧置可拆卸端子 (B) 特斯拉4680电板:卷绕式极组(jelly roll);钢制壳体带镍涂层;底部泄压阀策画。

电极堆叠结构:(A) BYD刀片电板:单堆Z型折叠(38正极/39负极);隔阂层边际层压密封;塑料导轨固定结构; (B) 特斯拉4680电板:中心空腔卷绕策画;顶部/底部胶带固定;无集流耳结构(tabless策画)。
材料体系:三元锂与磷酸铁锂的老本博弈
能谱分析骄横,特斯拉电板接收高镍三元材料(NMC),能量密度达643Wh/L,但材料老本进步磷酸铁锂(LFP)决议约10欧元/kWh。比亚迪刀片电板使用LFP正极,虽能量密度为355Wh/L,但凭借零钴配方与结构鼎新,兑现每kWh概述老本上风。
令东说念主不测的是,两家企业的石墨负极均未掺入硅材料。“这在特斯拉电板中尤其值得暖和,因为硅基负极被视为提拔能量密度的要路线径。”斟酌着重东说念主Jonas Gorsch表示。

材料组成与老本: (A) 分量散播:BYD刀片电板:活性材料2%,特斯拉4680电板:活性材料7% ;(B) 材料老本:BYD刀片电板:€73.2/kWh,特斯拉4680电板:€83.5/kWh ;*LFP正极材料老本低34%。
制造工艺:同归殊途的激光焊合
尽管策画理念迥异,两大电板均接收激光焊合时期贯穿电极箔材,而非行业常见的超声波焊合。斟酌东说念主员发现,比亚迪刀片电板的激光焊合位点密度比特斯拉低37%,但通过Z型叠片工艺赔偿了导电成果。
在被迫组件占比喻面,特斯拉4680电板的外壳、集流体等非活性材料占总体积的40%,与比亚迪刀片电板的42%基本执平,揭示出当代能源电板策画的共性挑战。

电气贯穿时期:(A) BYD刀片电板:极耳超声预焊+激光总线焊合;复合绝缘封装结构 ;(B) 特斯拉4680电板:极组斜切集流结构;六点激光焊合贯穿;中心空腔极柱焊合。
热性能各异:圆柱与刀片的结构宿命
充放电测试标明,特斯拉电板单元体积发烧量是比亚迪的1.8倍,这与其圆柱结构带来的名义积阻抑平直说合。比亚迪刀片电板的扁平策画使散热战争面积加多70%,维持更通俗的液冷系统布局。
“在-10℃低温环境中,特斯拉电板的直流内阻增幅达58%,而比亚迪仅22%。”Gorsch指出,“这施展了为何比亚迪勇于在刀片电板中应用无模组时期(CTB)。”

电性能对比:(A) 直流内阻(20℃,1C):BYD刀片电板:35mΩ特斯拉4680电板:68mΩ; (B) 体积发烧量(1C放电):特斯拉4680电板发烧量是BYD的1倍。
为下一代电板设备提供了实证基准
该斟酌初度修复了大尺寸能源电板的无缺分析框架,涵盖机械策画、材料体系、制造工艺等23项要道参数。斟酌数据证明:特斯拉通过材料鼎新追求极致性能,比亚迪则依托结构策画优化老本成果,两种时期路线永诀对应不同阛阓需求。
正如Gorsch在论文论断中强调:“这些发现为下一代电板设备提供了实证基准,相配是在硅基负极应用、固态电解质集成等前沿范畴,必须概述斟酌机械策画与电化学性能的协同联系。” 这项来自传统汽车强国的逆向工程斟酌,或将成为大家能源电板时期演进的伏击参照系。

电板总体数据。
澎湃新闻记者 贺梨萍
包袱裁剪:江钰涵竞猜大厅真人
