近日,一項新研究引發了科技圈的關注。研究人員拆解了特斯拉4680電池和比亞迪刀片電池,深入分析它們的內部結構、性能等方面,得出了許多讓人意想不到的結論。
在電動汽車市場,特斯拉和比亞迪堪稱兩大巨頭。特斯拉在歐美市場風光無限,比亞迪則穩坐中國電動汽車頭把交椅。不過,這兩家公司對自家電池的內部設計和特性一直守口如瓶,很多技術細節都不為人知。
為了搞清楚這些電池的工作原理,看看兩家技術有何不同,研究團隊動手拆解了特斯拉和比亞迪的電池組。3月6日發表在《細胞報告:物理科學》上的研究結果顯示,這兩種電池在設計側重點上有很大差異。特斯拉電池追求高能量密度和高性能,而比亞迪電池更注重空間利用效率,并且采用了成本效益更高的材料。值得一提的是,研究發現比亞迪電池因為出色的熱管理系統,整體效率更勝一籌。
德國亞琛工業大學的研究人員約納斯·戈爾施是這項研究的主要作者,他表示,目前關于汽車用先進電池的深度數據和分析少之又少。
研究人員仔細研究了4680電池和刀片電池,從機械設計、電極材料成分,到電池的電氣和熱性能,都進行了評估,還推算出電池的組裝過程和材料成本。
戈爾施提到,他們驚訝地發現,兩種電池的陽極里居然都沒有硅。要知道,在科研領域,硅可是提升電池能量密度的關鍵材料,尤其是特斯拉電池不含硅,這讓人大跌眼鏡。
研究還發現,兩種電池在充電(或放電)速度與最大容量的關系上差異明顯。比亞迪刀片電池固定電極片的方式很獨特,通過一種新的工藝步驟,把陽極和陰極之間的隔膜邊緣進行層壓處理。而特斯拉電池使用的粘結劑也與眾不同,和行業內多數制造商的都不一樣。
有意思的是,這兩種電池也有一些讓人意外的相似之處。比如,它們連接薄電極箔都用的是激光焊接,而非行業常用的超聲波焊接。而且,雖然比亞迪電池比特斯拉電池大不少,但兩者的電池被動組件(像集流體、外殼、母線等)占比卻差不多。
戈爾施說,這次研究結果揭示了特斯拉4680電池和比亞迪刀片電池,是如何通過兩種“極具創新性”但又“截然不同”的設計思路來實現功能的。不過,他也指出,還需要進一步研究,看看電池的機械設計選擇對電動汽車電池的電極性能有何影響,以及這兩種電池的使用壽命到底如何。
他還表示,這些研究結果為科研和產業界提供了大型電池設計的參考標準,能作為進一步電池分析和優化的基礎,幫助電池開發者在選擇電池規格、尺寸和活性材料時做出更明智的決策。
參考資料:DOI: 10.1016/j.xcrp.2025.102453
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