在新能源汽车行业的激烈竞争中,传统汽车强国德国面临着前所未有的挑战。据最新数据显示,德国2024年纯电动车销量同比大幅下跌27%,技术转型滞后与成本控制问题成为制约其发展的双重枷锁。为了寻求突破,德国工程师们开始逆向研究中美两大汽车巨头——特斯拉与比亚迪的电动车核心部件:动力电池。
近日,德国亚琛工业大学的研究团队在Cell Reports Physical Science期刊上发表了一篇重要论文,详细解析了特斯拉的“4680电池”与比亚迪的“刀片电池”。研究不仅涵盖了电池的设计细节与性能特征,还深入探讨了制造过程与成本结构。
研究发现,特斯拉与比亚迪在电池设计理念上存在显著差异。特斯拉的4680电池更注重高能量密度与卓越性能,而比亚迪的刀片电池则在设计上优先考虑体积效率与成本控制,尤其是热管理方面的表现更为出色。
在机械设计方面,特斯拉采用了新型黏合剂固定电极活性材料,这一创新举措显著提升了电池的能量密度。而比亚迪则通过结构革新,将电极片固定为一体化刀片结构,大幅提高了电池包的空间利用率,并简化了热管理系统。
在材料选择上,特斯拉采用了高镍三元材料,虽然能量密度高,但成本也相对较高。相比之下,比亚迪的刀片电池使用了磷酸铁锂正极材料,虽然能量密度较低,但通过零钴配方与结构创新,实现了显著的成本优势。
研究还发现,尽管两者在制造工艺上有所不同,但都采用了激光焊接技术连接电极箔材。比亚迪刀片电池的激光焊接位点密度较低,但通过独特的Z型叠片工艺补偿了导电效率。在热性能方面,特斯拉电池的发热量显著高于比亚迪,这与其圆柱结构有关。而比亚迪刀片电池的扁平设计则更有利于散热。
这项研究不仅揭示了特斯拉与比亚迪在动力电池技术上的不同路线,还为下一代电池的开发提供了实证基准。德国工程师们通过逆向工程,深入剖析了两大巨头的核心技术,为全球动力电池技术的演进提供了重要参考。这一来自传统汽车强国的深度研究,或将引领动力电池技术的新一轮变革。