鉅大LARGE | 點擊量：464次 | 2022年07月29日
我們能從TSLA換電池解讀出什么？
假如你關(guān)注TSLA，你一定了解它正在醞釀的一大動作，就是把正在采用的18760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(jìn)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。TSLA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(dāng)。大部分人認(rèn)為，這是TSLA進(jìn)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？
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。這和傳統(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(qiáng)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TSLA的獨特叫法，但同樣表示圓柱形電池。以上兩款電池都是TSLA和松下的合作產(chǎn)品。
雖然尺寸變大了，可以看到TSLA仍采用的是三元鋰電池模式。此前，TSLA電池技術(shù)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。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
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。"
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(jìn)展。而且考慮到成本原因，增大體積是更加明智的選擇。TSLA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(dāng)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TSLA上，代表著有7000多個潛在過熱源存在。雖然TSLA在電芯、pack、電池管理系統(tǒng)等電池安全技術(shù)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(yīng)減少了。
TSLA官方對這項新技術(shù)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(yù)計售價為170美元/Wh（18650售價185美元/Wh）。不過從Gigafactory廠的建設(shè)進(jìn)度來看，2170型電池在上市初期成本優(yōu)勢不大。
三元鋰電池安全嗎？
這本是個老生常談的話題，但因TSLA這輪選擇，還是值得簡單介紹一下。三元鋰電池假如內(nèi)部短路或是正極材料遇水，會有起火風(fēng)險。2016年初，三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)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，TSLA采用了鋼殼來保護(hù)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(xué)反映較劇烈，會釋放氧分子，有連鎖反應(yīng)風(fēng)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。
三元鋰電池由于穩(wěn)定性不突出，在受到嚴(yán)重碰撞時也會有起火風(fēng)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電池。采用三元鋰電池的汽車，汽車碰撞安全性要求會更高。TSLA在這方面做得不錯。比如在2014年，TSLAModelS就是當(dāng)年唯一一款同時獲得Euro-NCAP和NHTSA頒發(fā)的五星安全認(rèn)證車型。這得益于TSLA良好的車身設(shè)計（全鋁合金車身和高強(qiáng)度硼鋼強(qiáng)化結(jié)構(gòu)）、電池結(jié)構(gòu)布局（電池組位于在底盤正下方）和主動安全技術(shù)的使用（無人駕駛技術(shù)下的輔助技術(shù)）。雖然TSLA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，三元鋰電池安全問題還是存在。TSLA敢堅持這項技術(shù)，是源于TSLA在提升電池安全技術(shù)外，還對傳統(tǒng)車身安全技術(shù)進(jìn)行了大量研究。換句話說，TSLA告訴我們這項技術(shù)有著良好的上升空間，但這并不代表任何人使用這項技術(shù)都是可行的。
TSLA的堅持會推動三元鋰電池的擴(kuò)張
在政策驅(qū)動下，目前新能源汽車市場結(jié)構(gòu)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，三元鋰電池風(fēng)波在工信部公布《有關(guān)進(jìn)一步做好新能源汽車推廣應(yīng)用安全監(jiān)管工作的通知》后告一段落，這也意味著三元鋰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(dāng)年上市的EV200和ES210兩款電動汽車均采用了三元鋰電池。作為行業(yè)標(biāo)桿，TSLA此次選擇無疑會是業(yè)界吃了一顆定心丸。TSLA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(shù)的觀點和期望。獲得更高能量密度的TSLA，必然還會進(jìn)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TSLA此舉給人的印象。三元鋰電池技術(shù)在TSLA的助推之下，相信會有更佳的發(fā)展。但我們切不可因TSLA的成功就簡單印證三元鋰電池的安全可靠性?？v然三元鋰電池有著很多可能性，但我們不能忽視TSLA所做出的一系列安全措施，可不是誰都學(xué)得過來的。
