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21700電池真的完美無缺嗎?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年11月24日  

恰恰相反,Model3的電池才是這款車的亮點所在,Model3并沒有采用與models相同的18650型電池,反而用上了更好、更先進的21700電池


心臟是一個人的關鍵,汽車也有“心臟”,燃油車的心臟是內燃機,電動車的心臟是電池,“心臟”的好壞決定了車輛行駛的長短。


特斯拉自誕生之初,一直就長期活躍在國內外的新聞上,前有特斯拉產能不足,不能按時交付,后有埃隆·馬斯克(ElonMusk)稱為了不受上市影響,想要退市的消息,種種事件都把特斯拉炒的火熱。


關于特斯拉Model3,很多人都去關注它的價格和續航了,很少有人去關注它的電池,但恰恰相反,Model3的電池才是這款車的亮點所在,Model3并沒有采用與models相同的18650型電池,反而用上了更好、更先進的21700電池。


特斯拉繼續領跑電動車領域


特斯拉推出21700型電池一是為了引領技術方向,二是迫于成本壓力。


在電動汽車的電池領域,一直保持著圓柱形鋰電池、軟包電池和方形鋰電池三分天下的局面,特斯拉的18650型電池和21700型電池就屬于圓柱形鋰電池,它是商業化最早,生產自動化程度最高,當前成本最低的一種動力電池。


根據目前特斯拉披露的信息,在現有條件下,其生產的21700電池系統的能量密度在300Wh/kg左右,相比其原來18650電池系統的250Wh/kg約提高20%。同時根據松下的動力鋰電池單體的測試數據來看,其21700電池的體積能量密度遠高于18650型電池單體。單體電芯能量密度的提升要遠高于成組后提升的20%幅度。


300Wh/kg應該是目前純電動汽車中,能量密度最高的三元鋰電池,能量密度的提升直接提升的就是續航里程。


馬斯克在Model3項目成立之初就給這款車定價3.5萬美金,旨在降低特斯拉的售價。


如果依然采用與models相同的電池系統,成本就會超支,但如果減少model3上的電池塊,續航里程又達不到預期。面對這種局面,只能去尋找一種成本更低,但續航里程卻不減少的電池。


顯然按照目前的狀況來看,馬斯克對21700型電池很滿意,首先是電池單體電池容量可以達到3~4.8Ah,提升度達到了35%,成組后能量密度依然提升20%。其次是特斯拉18650電池系統成本約為171美元/Wh,改用21700后,電池的系統成本約為155美元/Wh,實現了9%左右的成本降低。


特斯拉的起家離不開18650型電池,但馬斯克對18650型電池卻沒有我們所想象的那么持肯定態度,他曾在社交媒體上公開表示:18650電池的出現完全是一場歷史事故,它是早期產品的標準,現在只有21700電池才能滿足電動汽車對電池性能的要求。


21700電池真的完美無缺嗎?


雖然21700型電池在續航和成本上相對18650型電池更優秀,但如果從電池的循環壽命上來說卻有著缺陷。


21700型電池相比18650型電池,增大了圓柱電芯的物理尺寸,雖然這會增加能量容積,但同時會降低電芯循環壽命和倍率等性能。如果持續增大尺寸,電芯安全性和適配性都會降低,無形之中增加新能源汽車安全隱患和設計難度,據測算,容量每提升10%,循環壽命大約會降低20%;充放電倍率降低30-40%,同時電芯會有20%左右的升溫。電池溫度的升高,循環壽命的減短,這對電動車來說就是致命的缺陷。


理論上,相比18650電池,21700電池壽命更短、同等容量充電時間更長、安全性更低,但如果特斯拉的BMS足夠出色,那這些問題也是可以優化的。


寫在最后


從國家對動力鋰電池能量密度的指引目標來看,2020年動力電池單體能量密度要突破300Wh/kg,動力電池系統能量密度達到260Wh/kg。目前做的最好的18650電池達不到這個技術要求,所以選擇更優的電池成了未來的選擇。


21700電池的使用,對特斯拉電動車的車重、續航、成本都會有很大的幫助。從現在來看,特斯拉model3無論是續航還是價格上,都會存在驚喜,這些條件或許可以讓它成為一匹黑馬。

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