鉅大LARGE | 點擊量：233次 | 2024年01月17日
TSLA為何將18650電池更換為21700電池？
2016年七月底，Gigafactory迎來大批參觀者，Tesla放出消息，將會采用新規(guī)格的21-70電池，取代之前使用的18650電池，會用在Model3以及未來的Models/x上面。
21-70電池是指直徑21mm，高度70mm的圓柱卷繞式電池，而18650電池則是指直徑18mm，高度65mm的圓柱卷繞式電池?？梢钥吹?，Tesla不僅換了電池規(guī)格，把規(guī)格的命名方式也換了(按照以往的慣例，21-70電池應該叫21700電池)。這個消息印證了我在2014年發(fā)表的兩個回答：
TeslaMotors為何要將其專利開放，技術開源?
吳彬的回答：Tesla的技術路線非常獨特，使用數(shù)千節(jié)18650電池來構建電池組。這條技術路線是Tesla在公司初創(chuàng)時所做出的選擇。對其他的電動汽車生產(chǎn)商來說，這種選擇未必值得效仿。事實上，Gigafactory投產(chǎn)后，Tesla未必還會堅持18650。有消息稱將采用20700電池，即高度為70mm，直徑為20mm的圓柱形電池。
電池規(guī)格只限定了電池的尺寸大小，單從規(guī)格是很難判斷出這種電池相關于之前的18650電池有多大的技術進步。即使都是相同的18650規(guī)格，現(xiàn)在各家電池公司的產(chǎn)品質(zhì)量也是良莠不齊，就像即使都叫醬香型白酒，有的可以上國宴，有的只能上流水席。我更關心的是，Tesla做出變化規(guī)格的決定，反映了這家公司怎么樣的現(xiàn)狀及心態(tài)。我認為至少有如下幾點值得探討：
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%
1.Tesla借由與松下深度合作的Gigafactory掌握了電池單體生產(chǎn)技術，進而打通從原材料、電池單體、電池模塊、電池組到傳動系統(tǒng)、整車的整套技術鏈條，并且可以在自己完全控制的技術鏈里優(yōu)化若干基礎部件達到最佳整體性能。
單體電池的構型選擇、容量設計和尺寸設計是電動汽車里面一個很重要的問題，關系到上上下下、方方面面的很多因素。Tesla之前沒有單體電池生產(chǎn)量力，選擇18650電池是在自身需求與市場供給之前所找到的一個艱難平衡點。
通過投資Gigafactory及與松下的戰(zhàn)略合作，Tesla具備了單體電池的研發(fā)生產(chǎn)量力，必然會重新審視產(chǎn)品設計流程，選擇生產(chǎn)最適合自己的單體。
我試著翻譯一下，大概意思是這樣的：
我們在這個(單體電池選擇)問題上花費了大量的時間。這是一個很有趣的問題，包含著許多相互制衡的矛盾因素。當你把電池尺寸新增時，有一些性能會變好，但另一些會變差。18650這一構型得到廣泛使用只是出于歷史的巧合，我們早期的產(chǎn)品也使用了這一構型。
我們重新審視了這些互相制衡的矛盾，最終優(yōu)化得到現(xiàn)在的21-70構型，比之前的18650要大一些。假如你把這些圓柱形的21-70電池排在一起，最終是可以(在一個固定的包內(nèi))得到更多的活性物質(zhì)(進而得到更多容量)?？偟膩碚f，這是一個成本優(yōu)化問題。
Musk的大概意思是說:
這真的是從物理和經(jīng)濟兩方面因素做出的計算結果決定的(看他用了他經(jīng)典的firstprinciplethinking梗，學習abinitio的同學要吐槽下這算哪門子第一性)。這是我們分析一切事物的方法。假設這個世界上本來沒有單體電池，那我們要怎么去設計它?這個設計應當滿足我們對最終產(chǎn)品特性的要求。18650(對Tesla來說)不是最優(yōu)設計。
2.宣布采用新規(guī)格電池，意味著對Gigafactory產(chǎn)量和品質(zhì)控制的自信。
Gigafactory的年產(chǎn)量號稱將與現(xiàn)在全球所有電池公司年產(chǎn)量之和相當，頗有美帝海軍吊打全球之風。在如此大的產(chǎn)量之下，微小的非良品率也意味著極大的非良品量(資料稱目前業(yè)界最佳的松下、三星、LG的18650電池生產(chǎn)線一次直通率在98%以上，國內(nèi)一般在90%左右)。
大量的非良品(只是容量、電阻等未達到要求，不是安全問題)，滿足不了電動汽車的極嚴苛要求，還可以轉而消化在無人機、筆記本電腦等其他領域。Tesla放棄使用18650規(guī)格意味著失去了部分現(xiàn)有的消化途徑。
這可能反映了：1)Tesla對良品率有充分的自信;2)Gigafactory的巨大產(chǎn)量將使Tesla在電池市場擁有極大話語權，大到讓這些現(xiàn)有的消化途徑采用21-70構型。
