早在去年馬斯克公布Model3所采用的電池組時我們就知道，特斯拉使用了其公司最新的電池配比技術(shù)，淘汰了松下18650電池，而改用21700新型電池，由在內(nèi)達(dá)華州的“超級電池工廠”(Gigafactory)生產(chǎn)。

　　同為圓柱形鋰電池，21700新型電池的規(guī)格為直徑21毫米、長度70毫米，就理論上限方面要比18650型(直徑18毫米、長度65毫米)更有利。為此，21700鋰電池率先被使用到Model3中。

　　1.21700電池的優(yōu)勢

　　從優(yōu)勢上來說，21700相對于18650主要在能量密度、成本、輕量化三方面進(jìn)行了改善提升，這三點提升讓Model3聽起來更加“騷氣”，我們一點一點來分析一下：

　　1)能量密度提升20%以上

　　21700電池的能量密度要優(yōu)于18650電池。從特斯拉披露的信息看，在現(xiàn)有條件下，其生產(chǎn)的21700電池系統(tǒng)的能量密度在300Wh/kg左右，比其原來18650電池系統(tǒng)的250Wh/kg約提高20%。從松下的動力鋰電池單體的測試數(shù)據(jù)來看，其21700電池的體積能量密度遠(yuǎn)高于18650型電池單體。單體電芯能量密度的提升要遠(yuǎn)高于成組后提升的20%幅度。

　　2)電池系統(tǒng)成本下降9%左右

　　鋰電大數(shù)據(jù)根據(jù)Tesla披露的電池價格信息，預(yù)計21700的動力鋰電池系統(tǒng)售價為170美元/KWh，相比18650的售價185美元/KWh，價格下降幅度可達(dá)8.1%左右。18650的系統(tǒng)的成本約為171美元/KWh，改用21700后，系統(tǒng)成本約能實現(xiàn)9%左右的降幅，達(dá)到155美元/KWh。

　　單體容量提升后，PACK所需配件數(shù)同比例減少帶動PACK成本下降。從18650型號切換至21700型號后，電池單體電池容量可以達(dá)到3~4.8Ah，大幅提升35%，同等能量下所需電池的數(shù)量可減少約1/3，TeslaModels電動汽車使用7104節(jié)18650電池串并聯(lián)成電池組，在新款Models3上，采用21700后，電池節(jié)數(shù)必將大幅減少。在降低系統(tǒng)管理難度的同時將同比例的減少電池包采用的金屬結(jié)構(gòu)件及導(dǎo)電連接件等配件數(shù)量，特斯拉的Pack成本占總系統(tǒng)成本約24%，預(yù)計電池包成本降幅較為可觀。

　　值得一提的是，特斯拉并沒有將Model3電池設(shè)計為易更換模式，看來特斯拉徹底要放棄電池更換的方案了，這也和成本緊密有關(guān)。

　　3)輕量化降低10%

　　采用新型21700電池之后，系統(tǒng)相比目前的電池能減少了10%的組件和重量，從而進(jìn)一步降低電池Pack的重量，整車的能量密度將得到部分提升。

　　Model3一共有四個配置，分別是：50、65、80、P80D，數(shù)字相對應(yīng)的是裝載電池的總?cè)萘?。電池容量分別對應(yīng)不同的續(xù)航里程(EPA測試)：357km、454km、550km和539km。但就整備質(zhì)量看，分別為1650kg、1725kg、1800kg、1925kg。作為一款整體尺寸(4694/1849/1443mm)與寶馬3系(1540kg~1650kg)相當(dāng)?shù)能囆?，還是要重不少。

　　另外，特斯拉也增加了其他一些巧妙的設(shè)計以節(jié)省重量和成本。例如，它去掉了外置電池組加熱器，而只使用汽車動力總成提供的熱量，即使汽車停了下來，也能為電池加熱。這是因為電池需要在一個適宜的溫度下工作，以保持其最佳性能，這意味著它們需要在過熱的環(huán)境下冷卻，在寒冷的天氣下加熱。

　　2.21700電池“黑盒子”

　　所謂“黑盒子”，是指從用戶的觀點來看一個器件或產(chǎn)品時，并不關(guān)心其內(nèi)部構(gòu)造和原理，而只關(guān)心它的功能及如何使用這些功能。那么我們就從用戶的角度來看看21700的情況!

　　1)下游市場是否接受改變?

　　電池企業(yè)生產(chǎn)何種型號的電池，要受多種因素影響。目前新能源汽車界所強調(diào)的“正向研發(fā)”，要求從功能入手設(shè)計結(jié)構(gòu)，這也決定了必須從使用入手去反推電池型號和規(guī)格，因此，電池型號是否更換主要還是看下游市場。

　　“18650的適配性很強，除了在電動汽車外，還可以在3C數(shù)碼、無人機、電動工具等其它領(lǐng)域消化。但對于21700而言，尚沒有形成有效的產(chǎn)業(yè)鏈來消化這些電池，這無疑會增加成本?！?br/>
　　2)設(shè)備與工藝是否滿足?

　　21700電池的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等并非一朝一日就能準(zhǔn)備好，如何布局還要看電池生產(chǎn)企業(yè)的競爭策略。

　　電池的成本降低是以產(chǎn)量和良品率為基礎(chǔ)的。起點研究(SPIR)的數(shù)據(jù)顯示，松下、三星SDI的18650電池良品率一般在98%以上，國內(nèi)的良品率一般在95%以上，但這仍意味著會有較多的B品電池需要處理，這對于21700而言是個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

　　3)政策是否支持?

　　除了市場需求不明顯和電池企業(yè)制造工藝不足之外，國家在電池尺寸標(biāo)準(zhǔn)方面的相關(guān)政策也對國內(nèi)電池尺寸的選擇存在重大影響。

　　工信部制定的《電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸》征求意見稿中，推薦的圓柱電池型號只有18650和32650兩種，一旦強制統(tǒng)一則會對其它型號的電池不利。如果國家制定的電池尺寸標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確支持，這一類型號的發(fā)展前景將沒有看上去那么美好。

　　3.電池包容量

　　與此前的ModelS和ModelX都不同的是，特斯拉在發(fā)布Model3時沒有采用常規(guī)的“千瓦時”來表示其電池組容量，而只是給出了一個充電速率：在240V、30A的情況下，每小時充電可以行駛30英里(約合48.28公里)。

　　特斯拉電池組

　　那么，Model3的電池容量有多大?根據(jù)此前EPA官方認(rèn)證信息，標(biāo)準(zhǔn)版Model3續(xù)航里程為350公里，電池組容量為50kWh，使用了2976節(jié)21700電池，每31節(jié)電池構(gòu)成一個電池磚。這些電池磚又被分為4個模塊，其中2組包含23個電池磚的模塊，2組包含25個電池磚的模塊。

　　

　　特斯拉電池組布局示意圖

　　Model3長里程版的續(xù)航里程能夠達(dá)到500公里，電池組容量達(dá)到了80.5kWh，使用了4416節(jié)21700電池，每46節(jié)電池構(gòu)成一個電池磚。和標(biāo)準(zhǔn)版Model3一樣，這些電池磚被分為4個模塊。

　　4.電池衰減率

　　對任何可充電電池來說，衰減是必然的。隨著充電循環(huán)次數(shù)的增加，電池中正負(fù)極的反應(yīng)材料會產(chǎn)生損失，電解質(zhì)的性能也會下降，導(dǎo)致整個電池的實際電量縮減。一般來說，以化學(xué)性質(zhì)比較活潑的鋰電池為例，在500個充電循環(huán)之后，其電量會衰減至80%左右。

　　對于ModelS/X，特斯拉從來沒有對其電池健康度做承諾。不過Model3倒是有官方數(shù)據(jù)，即20萬公里之后，仍可以維持在70%以上的容量。但事實真有特斯拉官宣得那么理想嗎?

　　據(jù)國外媒體報道，一份針對上百位特斯拉真實車主的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，在行駛了10萬公里之后，ModelS/X的電池容量縮水幅度為5%，在30萬公里后，多數(shù)特斯拉還能保證90%以上的電池容量，在80萬公里之后，依然還能維持在80%以上的水準(zhǔn)。并且，頻繁的充放電，甚至可以減緩衰減。