鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1178次 | 2019年04月23日
特斯拉為何改用2170?
18650號(hào)電池曾是特斯拉的傳奇,如今隨著Model3量產(chǎn)下線,18650號(hào)電池歷史使命卻即將終結(jié),特斯拉所有車(chē)型可能會(huì)全部替換為2170號(hào)電池,那么其背后原因是什么?
1、鋰電池構(gòu)成及分類(lèi)?
鋰電池指的是電化學(xué)體系中含有鋰的電池,大致可分為鋰金屬電池和鋰離子電池,鋰離子電池由于不含金屬鋰和可充電的屬性得以商用,就外形而言分為圓柱形和方形,主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜材料四個(gè)部分構(gòu)成
鋰離子電池因正極材料及負(fù)極材料不同而被區(qū)分成不同種類(lèi)的電池,如常用的正極材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料等,常用的負(fù)極材料石墨碳材料、錫基材料、硅基材料、鈦基材料等,其中鈷酸鋰是大多數(shù)鋰電池使用的正極材料。
2、鋰電池技術(shù)方向如何?
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%
三元鋰電池又稱三元聚合物鋰電池,它指的以鎳鈷錳三元材料做正極材料,以石墨為負(fù)極材料的電池,其以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料,里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整,這是日韓等電池企業(yè)主攻技術(shù)方向;磷酸鐵鋰電池則是以磷酸鐵鋰為正極材料,石墨為負(fù)極材料的電池,這是比亞迪主攻技術(shù)方向;鈦酸鋰電池則分為兩種,一種是鈦酸鋰作為負(fù)極材料,可與錳酸鋰、三元材料及磷酸鐵鋰等正極材料組成鋰離子電池,這是當(dāng)前珠海銀隆主攻方向,另一種則是鈦酸鋰做正極、與金屬鋰或鋰合金做負(fù)極組成鋰離子電池。
3、三元鋰電池優(yōu)勢(shì)在哪?
三元鋰電池最大優(yōu)勢(shì)在于電池儲(chǔ)能密度高,其儲(chǔ)能密度通常在200WH/kg以上,相對(duì)于磷酸鐵鋰的90-120WH/kg,更適合乘用車(chē)市場(chǎng)對(duì)續(xù)航里程的需求,但是三元鋰電池材料分解溫度在200℃左右,它會(huì)釋放氧分子,在高溫作用下電解液會(huì)迅速燃燒,引發(fā)電池自燃和易爆風(fēng)險(xiǎn),因此它對(duì)電池管理要求很高,需要做好過(guò)充保護(hù)(OVP)、過(guò)放保護(hù)(UVP)、過(guò)溫保護(hù)(OTP)和過(guò)流保護(hù)(OCP)等,因此三元鋰電池雖在我國(guó)純電動(dòng)車(chē)乘用市場(chǎng)裝機(jī)比例高達(dá)76%,但是在電動(dòng)大巴裝機(jī)量卻僅為27.6%,相反磷酸鐵鋰達(dá)到了64.9%。
4、特斯拉為何改用2170?
特斯拉采用的18650和2170號(hào)電池都屬于三元鋰電池,18650代表的是直徑18mm、長(zhǎng)度65mm的圓柱形電池,2170號(hào)電池代表的則是直徑21mm、長(zhǎng)度70mm的圓柱形電池,特斯拉18650號(hào)電池由于體積受限,無(wú)法通過(guò)工藝控制和原材料角度提高能量密度,降低電池成本,因而增大體積的2170號(hào)電池就成了必然選擇,在Model3率先使用后,ModelS和ModelX有望隨后進(jìn)行更換。
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(wú)人設(shè)備
馬斯克宣稱2170號(hào)電池是全球能量密度最高、價(jià)格最便宜的電池,其能量密度可高達(dá)300WH/kg,相對(duì)于18650的233WH/kg,能量密度提高了近20%,但是其電池系統(tǒng)成本為155美元/WH,相對(duì)于18650的171/WH,降價(jià)幅度有限,離馬斯克預(yù)設(shè)的目標(biāo)100美元/WH還有很大差距,但無(wú)論如何還是往前走了一步,后續(xù)應(yīng)該會(huì)在電池新材料做創(chuàng)新來(lái)降低成本
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