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特斯拉汽车能飞,电池是怎么设计的?丨CBIS2026特刊

 2026-10-23 11:05    电池中国网
   

特斯拉前段时间向全世界证明了,它的Roadster汽车真的会飞。

Roadster能飞,除了得益于SpaceX开发的冷气推进器和强大的吸力系统,这款车扎实的电动汽车基础和电池系统设计也是关键。尤其是,特斯拉凭借其迄今为止最先进的高压电池包,解决了Roadster极致功率输出、轻量化和媲美国际第一梯队超跑车型的充电能力。

特斯拉工程副总裁拉尔斯·莫拉维在接受媒体访谈时透露,特斯拉在Roadster跑车上使用其自主研发的4680圆柱形电芯,仍然采用三元材料体系。区别于Model Y和Model 3装配的电池侧重于长续航和长循环寿命,莫拉维指出,Roadster跑车的电芯将能量密度和性能放在首位,“专属开发了高功率输出方案,且兼具高能量密度的动力电池。”

截至目前,特斯拉并没有透露Roadster的电池容量,但从续航来看,其续航里程超过 300 英里(约480公里),并且拥有出色的充放电性能。

大倍率充放电,电池发热是个绕不开的痛点。为了应对电池单元发热,在热管理层面,Roadster电池包采用双面冷却设计,冷却液单次流过而非折返,以维持更均匀的热流分布,目标是让动力输出在绝大多数驾驶状态下保持稳定,几乎感受不到性能衰减。

在轻量化方面,特斯拉为Roadster专门开发了定制版4680电芯,外壳材料由常规的钢改为铝,以兼顾减重与导热性能;电池包上盖板则采用钛材,通过拼焊不同厚度材料进一步控制重量。

在充电效率方面,Roadster从15%充至80%所需的时间缩短至约10分钟。作为对比,AMG GT需要11分钟左右完成相近区间充电,多数高端纯电跑车完成10%80%充电往往要1620分钟。这表明,特斯拉Roadster的快充能力已经跻身第一梯队。

特斯拉为Roadster定制开发专属电芯并非个例。

2022年,奔驰AMG为F1赛车寻找下一代电池,性能要求也极其变态,目标是“(与电池企业)共同打造一款无人相信能够实现的动力电池。”这款电池的要求有多变态,看一个参数就明白了,它要求这块电池有着高能量密度的同时,还要有100C的放电功率。

彼时,全球有7家电池企业竞标,最终亿纬锂能杀出重围,并用了较短的时间,把没有人相信存在的这款电池做出来,能量密度超300 Wh/kg,且支持持续大功率输出和兆瓦级快充。

搭载亿纬锂能这款电池的跑车,曾在意大利纳多 Nardò 赛道,实现平均 300km/h 行驶,创下 25 项世界纪录,验证了该电池持续大功率输出的极致能力。

无论是特斯拉,还是奔驰,基于新场景提出的电池需求,都在加速电池技术创新的节奏。作为合作伙伴的电池企业,通过这个过程,可将积累的创新技术和经验,逐渐复用到更多场景,进而不断拓宽电池应用边界。

除了奔驰AMG,亿纬锂能还为迈凯伦两支F1车队提供电池,支持100C+充放电倍率,已在全球最严苛的赛道环境中得到验证。

经过赛道验证的高倍率及温控技术,亿纬锂能正将这些极致充放电、极致安全和超长循环寿命的圆柱电池,逐步下放到民用高端车型领域。

多元场景,倒逼电池技术进入“非标”时代。

过去十多年,动力电池行业一直在打一场“续航竞赛”,多是围绕能量密度提升持续迭代。但今天,新能源汽车进入差异化使用场景的深水区,同时低空经济、人形机器人、高端电摩、电动船舶等新场景快速爆发,对电池提出了更为多元化的要求。

以人形机器人为代表的具身智能为例,它们在执行指令过程中有大量启停、关节动作和瞬时负载变化,所以除了能量密度,还会关注峰值倍率、瞬时响应、动态负载稳定性。

同时,未来机器人会越来越多进入与人近距离协作的场景,循环寿命、安全性和长期可靠性也会越来越重要。

针对具身智能差异化场景需求,恩力动力已从产品端、合作端等多个维度,进行电池技术和产品创新。其中,产品端已经推出针对具身智能应用场景的“恩力灵眸”系列半固态产品,并同步布局了面向具身智能市场全固态电池技术和产品的开发。当前,恩力动力10Ah全固态电芯能量密度达到400Wh/kg,预计2027年率先在具身智能领域小批量应用。

在电摩领域,与新能源乘用车相比,高端电摩面临的工况更为复杂,急加速、高倍率放电、频繁充电、颠簸振动,以及高温、低温和涉水等工况,对越野等高端电摩来说都是家常便饭。

简单用新能源乘用车那套安全逻辑和设计体系,下沉到电摩市场并不一定能成功,这也是新能安、星恒电源、博力威、派能科技等非乘用车用电池企业,快速崛起的原因所在。

以无人机、eVTOL为代表的低空经济场景,对动力电池的第一性要求是安全和“轻”,因为设备一离地就在耗功率。汽车在地面不走就不消耗功率,而“航空器一旦离开了地面,哪怕它只做悬停,它也会消耗巨大的功率”,电池系统的轻量化、高能量密度和高功率成为核心指标。

而船舶场景则常常要面临海洋高湿、盐雾、震动等复杂环境,同时对大功率输出、高航速响应和快速补能也提出要求。电动船舶动力电池的开发,也同样需要场景匹配。

与此同时,电池企业的创新也不再单纯围绕续航、能量密度等单一参数或单一场景进行,而是转向多元场景的针对性开发。

在这一背景下,电池技术的创新走向和驱动力也在发生变化。未来,是场景倒逼技术迭代,还是电池企业自主进行技术创新,开辟全新赛道,尤其是电池企业如何与场景端深度协同,这正在成为产业界关注的焦点。

11月19-21日,第十一届动力电池应用国际峰会(CBIS2026)将在中国上海召开。本届峰会由电池中国网主办,逸飞激光总冠名、深圳中基联合主办、先导智能联合承办、动力电池应用分会等重点支持。

会议同期,将举行“应用论坛:用场景定义电池”论坛,中亿具身联合主办。届时:

中亿集团董事长兼CEO彭长江,

国家化学与物理电源产品质量监督检验中心技术总监余华强,

‌德国WLF能源有限公司CEO塞巴斯蒂安·沃尔夫,

瑞浦兰钧能源股份有限公司副总裁侯敏,

中国商飞上海飞机设计研究院电源专业总师杨溢炜,

蔚来汽车电池系统副总裁曾士哲,

追梦空天科技(苏州)有限公司总工程师宋岩斌,

云山动力(宁波)有限公司副总经理赵立娜,

浙江春风动力股份有限公司集团研究院副总经理任少卿,

武汉智瞳视觉科技有限公司研究院院长熊顺,

广东汇天航空航天科技有限公司动力电池安全可靠性专家牛慧昌,

十余位嘉宾,将围绕电动航空、人形机器人、电动汽车、高端电摩,以及海外储能等场景和市场进展带来报告分享。

在“应用论坛:用场景定义电池”论坛上,主办方还将举行“技术定义场景,还是场景定义电池?”圆桌对话,探讨多元场景下电池技术创新路径。敬请期待。

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