鉅大LARGE | 點擊量：581次 | 2021年11月26日
特拉斯換個電池 全世界的電動汽車都得跟著顫抖？
假如你關注特斯拉，你一定了解它正在醞釀的一大動作，就是把正在采用的18650型電池更換為2170型電池。
第一個會配上新型電池的車型，就是Model3，據(jù)悉ModelS和ModelX也有望隨后進行更換。而2170型電池的重要用途，還將是在Powerwall2和Powerpack2等能源產(chǎn)品。
其實早在今年一月舉辦的CES(國際消費電子產(chǎn)品展)上，2170型電池就已面世。特斯拉宣布這款電池將在Gigafactory超級電池廠生產(chǎn)，計劃年產(chǎn)量35GWh/年，幾乎和世界電池產(chǎn)量總和相當。
大部分人認為，這是特斯拉進一步提升產(chǎn)品力的象征。然而興奮勁頭過后，我才意識到，這件事并沒有我們想象中這么簡單。
18650/2170代表什么?
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
我們先來了解一下這些枯燥的型號代表什么。
18650型命名方式：直徑為18mm，長度為65mm，“0”代表圓柱形。這與傳統(tǒng)的3號電池尺寸很相近(17500：直徑17mm，長度50mm)。除電動汽車，18650型電池還多用于筆記本電腦和強光手電等產(chǎn)品。
同樣道理，2170型代表：直徑為21mm，長度為70mm。末尾沒有“0”的2170型，是特斯拉的獨特叫法，但同樣表示圓柱形電池。
以上兩款電池都是特斯拉和松下的合作產(chǎn)品。
雖然尺寸變大了，可以看到特斯拉仍采用的是三元鋰離子電池模式。
此前，特斯拉電池技術總監(jiān)KurtKelty對這類電池的評價是：能量密度更大且穩(wěn)定性、一致性更好;可以有效降低電池系統(tǒng)的成本;尺寸小但可控性和安全性都在不斷提高。
尺寸變大了意味著什么?
ElonMusk說，“2170型電池的能量密度是世界上最高的，并且還將是最便宜的?！?/p>
原有的18650型電池由于體積受限，而且工藝已經(jīng)十分成熟，能量密度提升無論是從工藝控制角度還是原材料角度，都沒有突破性進展。而且考慮到成本原因，增大體積是更加明智的選擇。
特斯拉提出，現(xiàn)生產(chǎn)的2170型電池系統(tǒng)能量密度在300Wh/kg左右，而電池系統(tǒng)則為250Wh/kg，提高20%。能量密度提升率相當可觀。
此外，隨著電芯單體體積增大，內(nèi)阻減小，充放電會變得更順暢。
采用大量小電池連接的方式，固然在靈活性和防退化上有優(yōu)勢，但在一個全尺寸的電動汽車內(nèi)使用小型圓柱形電池組，意味著數(shù)以千計的大電流連接，且每一個接頭都是引起過熱的潛在源。
放在特斯拉上，代表著有7000多個潛在過熱源存在。雖然特斯拉在電芯、pack、電池管理系統(tǒng)等電池安全技術上下足了功夫，但并不能高枕無憂。
這次將電池體積增大，接頭數(shù)量也就隨著減少，過熱潛在源也就相應減少了。
特斯拉官方對這項新技術的價格優(yōu)勢頗有信心，提出：2170型電池系統(tǒng)成本為155美元/Wh(18650型171美元/Wh);預計售價為170美元/Wh(18650售價185美元/Wh)。不過從Gigafactory廠的建設進度來看，2170型電池在上市初期成本優(yōu)勢不大。
三元鋰離子電池安全嗎?
這本是個老生常談的話題，但因特斯拉這輪選擇，還是值得簡單介紹一下。
三元鋰離子電池假如內(nèi)部短路或是正極材料遇水，會有起火風險。2016年初，三元鋰離子電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄的計劃，還因此一度被工信部叫停。針對這個問題，特斯拉采用了鋼殼來保護18650型電池。
三元鋰材料的熱穩(wěn)定性也較差，會在200度左右發(fā)生分解，且化學反映較劇烈，會釋放氧分子，有連鎖反應風險。而磷酸鐵鋰的分解溫度會高到三倍以上(700-800度)，且不會釋放氧分子。
三元鋰離子電池由于穩(wěn)定性不突出，在受到嚴重碰撞時也會有起火風險。也正是這個原因，此前電動客車基本都采用了安全性能穩(wěn)定、高溫性更好的磷酸鐵鋰離子電池。采用三元鋰離子電池的汽車，汽車碰撞安全性要求會更高。
特斯拉在這方面做得不錯。比如在2014年，特斯拉ModelS就是當年唯一一款同時獲得Euro-NCAP和NHTSA頒發(fā)的五星安全認證車型。
這得益于特斯拉良好的車身設計(全鋁合金車身與高強度硼鋼強化結(jié)構)、電池結(jié)構布局(電池組位于在底盤正下方)和主動安全技術的使用(無人駕駛技術下的輔助技術)。
雖然特斯拉仍舊有過安全事故，但就起火事故率來說，這套方法的安全性還是十分值得信賴。
要注意的是，三元鋰離子電池安全問題還是存在。特斯拉敢堅持這項技術，是源于特斯拉在提升電池安全技術外，還對傳統(tǒng)車身安全技術進行了大量研究。
換句話說，特斯拉告訴我們這項技術有著良好的上升空間，但這并不代表任何人使用這項技術都是可行的。
特斯拉的堅持會推動三元鋰離子電池的擴張
在政策驅(qū)動下，目前新能源汽車市場結(jié)構正在發(fā)生著變化，新能源乘用車、新能源專用車比例逐漸提升。
2016年底，三元鋰離子電池風波在工信部公布《有關進一步做好新能源汽車推廣應用安全監(jiān)管工作的通知》后告一段落，這也意味著三元鋰離子電池將在電動客車上重回大眾視野。
電動客車霸主比亞迪，此前對磷酸鐵鋰離子電池的堅持可是有目共睹。但在同年底卻一改常態(tài)，舍棄了此前秦、唐等車型所采用的磷酸鐵鋰離子電池模式，新上市的宋EV以及相繼推出的秦80、唐100等車型將匹配全新的“鎳鈷錳”系三元鋰離子電池。
無獨有偶，北汽新能源在2015年也同樣舍棄了磷酸鐵鋰路線，當年上市的EV200和ES210兩款電動汽車均采用了三元鋰離子電池。
作為行業(yè)標桿，特斯拉此次選擇無疑會是業(yè)界吃了一顆定心丸。
特斯拉此次的選擇對其本身來說無疑是明智的，這也正好驗證了KurtKelty此前對這項技術的觀點與期望。獲得更高能量密度的特斯拉，必然還會進一步提高電池續(xù)航能力以及爆發(fā)力。
此前作為新興公司，頗有大殺四方之勢，現(xiàn)在則變得更加穩(wěn)健成熟。穩(wěn)中有升，這是特斯拉此舉給人的印象。
三元鋰離子電池技術在特斯拉的助推之下，相信會有更佳的發(fā)展。但我們切不可因特斯拉的成功就簡單印證三元鋰離子電池的安全可靠性?？v然三元鋰離子電池有著很多可能性，但我們不能忽視特斯拉所做出的一系列安全措施，可不是誰都學得過來的。
