特斯拉VS比亚迪：工程师拆解对手的电动汽车电池，以解开设计秘密

研究发现，特斯拉优先考虑性能和能量密度，而比亚迪则专注于体积效率和更低的成本。

德国亚琛工业大学（RWTH Aachen University）的工程师们拆开了流行的电动汽车（EV）制造商特斯拉（Tesla）和比亚迪（BYD）的电池，以便更好地了解它们的机械结构、特性以及它们的总体工作方式，因为公开信息很少。

电池是电动汽车最昂贵的部件，也是最关键的部件。很多与电动汽车相关的焦虑都来自电池 —— 续航里程、充电容量、充电时间和整体寿命。然而，潜在的电动汽车车主只能获得有关电池的一小部分信息，而有关其性能和缺点的大部分数据仍未公开。

“电池供应商只向公众披露有选择性的信息，因为他们想防止竞争对手轻易获得特定的设计复杂性，比如联系技术或活性材料的粒子拓扑，”乔纳斯·戈尔施（Jonas Gorsch）解释说，他是亚琛工业大学电池工程与安全研究助理，他参与了这项工作。

所以，乔纳斯·戈尔施和他的团队决定在实验室里分解电池。

为什么是特斯拉和比亚迪？

研究人员之所以选择特斯拉和比亚迪，是因为它们分别是欧洲/北美和中国最受欢迎的电动汽车品牌。另一个重要因素是，这两个电动汽车品牌也参与了电池的设计和生产。

“这让他们可以完全控制设计和技术，”乔纳斯·戈尔施在邮件中补充道。“这一点在这些电池的独特设计中显而易见，它们的开发显然考虑到了整体系统、电池组和车辆的集成。”

在他们的研究中，乔纳斯·戈尔施和他的团队专注于特斯拉4680电池和比亚迪的刀片电池。在分解每个组件的同时，研究人员试图确定电池的确切材料组成，同时研究它们的电学和热学性能以及用于组装它们的过程。

他们发现了什么？

研究人员惊讶地发现，这两种电池的阳极都不含硅，因为硅一直被认为是提高电池能量密度的重要材料。

电池之间的另一个相似之处是它们如何使用激光焊接连接薄电极箔。

乔纳斯·戈尔施解释道：“激光焊接作为一种接触技术，在生产过程中仅需要从产品的一侧进行接触。”“这可以实现更灵活、空间效率更高的设计，并通过减少对齐限制和提高可扩展性来简化制造过程。”

电池的不同之处在于与最大容量相比，它们的充电/放电速率方法。使用相同的C速率，研究人员分析了两个电池的特定加热。

“如果用这两种电池制造一个70千瓦时的电池组，并以70千瓦的速度充电，比亚迪电池的每个电池体积的热量大约是特斯拉电池的一半。这表明比亚迪电池可以在电池组层面上更容易地进行热管理，”乔纳斯·戈尔施在他的电子邮件中指出。

这两款电池的另一个不同之处在于，比亚迪采用了一种不同的方法来保持电极片的位置，即使用电极堆，将电极之间的隔板边缘层叠起来。

另一方面，特斯拉的方法是独特的，它使用一种新型粘合剂将电极的所有活性材料粘合在一起。

乔纳斯·戈尔施在一次新闻发布会上说：“这些发现为研究和工业提供了一个大尺寸电池设计的基准，为进一步的电池分析和优化提供了基线。”

目前的研究没有涵盖机械电池设计对电极性能的影响，也没有涵盖两种电池组寿命差异的原因。在未来，研究小组还计划分析更新的电池设计，因为它们被更新到新的车辆中。

研究结果发表在《Cell Reports Physical Science》上。

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