鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:6243次 | 2018年05月13日
2170鋰電池到底是何方神圣?
近日,特斯拉罕見的公布了一些Model3電池明細(xì)。在此之前他們一度對(duì)最新一代的2170鋰電池非常保密,作為一款與松下聯(lián)手,在內(nèi)達(dá)華州的Gigafactory1超級(jí)電池工廠生產(chǎn)的電池,它的內(nèi)核到底如何,終于能讓我們窺見一二。
2170鋰電池是何方神圣?
Model3作為一款為走量而生的車型,特斯拉為此設(shè)計(jì)了一個(gè)全新的平臺(tái)和電池組架構(gòu)。我們知道更大的電池能夠更有利于優(yōu)電池容量和能量密度,而體積較小的電池?zé)o法通過工藝控制和原材料角度提高能量密度,降低電池成本。
同為圓柱形鋰電池,2170型的規(guī)格為直徑21毫米、長(zhǎng)度70毫米,就理論上限方面要比18650型(直徑18毫米、長(zhǎng)度65毫米)更有利。為此,2170鋰電池率先被使用到Model3中。
要說明的是,關(guān)于這款2170鋰電池,特斯拉是有重度參與的。和18650鋰電池一樣,其電池單體仍由松下負(fù)責(zé)制造,但電池模塊和Pack組由特斯拉制造,電池生產(chǎn)也被安排在內(nèi)達(dá)華州的Gigafactory1超級(jí)電池工廠進(jìn)行。
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%
早前,馬斯克宣稱2170鋰電池是全球能量密度最高、價(jià)格最便宜的電池。我們來算筆賬,看看是不是真的如他所說。
2170鋰電池的能量密度為300WH/kg,相對(duì)于18650鋰電池(332WH/kg)來說提高了近20%的能量密度,成效明顯。
這一表現(xiàn)更是能甩不少品牌一大截。以國(guó)內(nèi)為例,根據(jù)《中國(guó)制造2025》動(dòng)力電池發(fā)展規(guī)劃:到2020年,國(guó)產(chǎn)電池能量密度將達(dá)到300Wh/kg。而現(xiàn)今比亞迪、國(guó)能電池、沃特瑪?shù)人峁┑?a href="http://www.wnssr.com/lilizi/list-107.html" class = "seo-anchor" data-anchorid=54 target="_blank">三元鋰電池基本在200WH/kg左右。
也就是說特斯拉已經(jīng)達(dá)到了我們兩年后所期望的水準(zhǔn)。近些年電池技術(shù)飛速發(fā)展,兩年已經(jīng)是一個(gè)很大的差距了。
在成本方面,2170鋰電池成本為155美元/kWh,相對(duì)于18650鋰電池的171/kWh,有一定降幅。綜合來看,該電池應(yīng)用在Model3上,能降低30%-50%的電池成本,已經(jīng)是相當(dāng)不錯(cuò)的表現(xiàn)了。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
另外,據(jù)馬斯克稱,他希望在未來(2020年)將這款電池的成本降低到100美元/kWh。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計(jì),只有當(dāng)特斯拉的電池成本價(jià)格降至100美元/kWh以下時(shí),才能幫助特斯拉Model3實(shí)現(xiàn)盈利。所以現(xiàn)在特斯拉的處境依然十分艱難。
能量密度高,鈷使用量更少
最新數(shù)據(jù)顯示,特斯拉Model3電池大幅降低了鈷含量,同時(shí)提升了鎳含量。2710鋰電池陰極采用的鎳鎂鈷配比為8:1:1,而不是大家習(xí)慣的622路線。
我們知道鈷主要起到提升導(dǎo)電性和倍率性能的作用,而鎳的主要作用是提升能量密度,但過高會(huì)對(duì)熱穩(wěn)定性不利,可見他們這款電池還是傾向于高能量密度。至于熱穩(wěn)定性問題,特斯拉在能量管理系統(tǒng)上的優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),Tesla所申請(qǐng)的核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)大都與電池管理系統(tǒng)相關(guān),包括電池冷卻系統(tǒng),安全系統(tǒng),電荷平衡系統(tǒng)等。以其實(shí)時(shí)溫控系統(tǒng)為例,其自主研發(fā)的機(jī)體液體冷凝系統(tǒng)就破具特點(diǎn)。
作為一種雙模式冷卻系統(tǒng),簡(jiǎn)單來說,其第一層冷卻回路專門為電池組降溫,電池回路將電池組與冷卻泵相連接,回路中充滿了冷卻劑,且延伸多個(gè)冷卻管覆蓋至每個(gè)電池單體,這帶來的直接好處是溫控更加穩(wěn)定可靠,可保證每個(gè)電池單體溫度低于其安全值以下。
據(jù)特斯拉發(fā)言人稱,針對(duì)2710鋰電池他們保持了一貫卓越的熱穩(wěn)定性。就其一貫表現(xiàn),相信可信度很高。