鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1037次 | 2023年02月07日
電池尺寸越大越好？
特斯拉CEO馬斯克曾這樣評(píng)價(jià)為特斯拉崛起立下汗馬功勞的18650電池：“18650電池的出現(xiàn)完全是一場(chǎng)歷史事故，它只是早期產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在只有21700電池，才能滿足電動(dòng)汽車(chē)對(duì)電池性能的要求?！痹巯炔还荞R斯克之于18650電池有無(wú)“過(guò)河拆橋”的嫌疑，但時(shí)至今日21700的表現(xiàn)確實(shí)比較亮眼。
首先是21700電池進(jìn)入了動(dòng)力蓄電池系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)目錄；緊接著，2017年8月16日，國(guó)家工信部發(fā)布第299批《道路機(jī)動(dòng)車(chē)輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》中。南京金龍客車(chē)北汽（常州）生產(chǎn)的兩款純電動(dòng)廂式運(yùn)輸車(chē)率先搭載了由天津力神提供的21700三元電池，這也意味著21700電池在國(guó)內(nèi)開(kāi)啟應(yīng)用新時(shí)代。
然而21700電池發(fā)展方興未艾，更大尺寸的26650開(kāi)始進(jìn)入大家視野。不久前江西華立源銷(xiāo)售總監(jiān)肖波在某論壇上提到，“21700只是一個(gè)起點(diǎn)，更大規(guī)格的26650圓柱電池才是中國(guó)市場(chǎng)未來(lái)的主流?！睋?jù)肖波介紹，26650型號(hào)電池?zé)o論是在成本、能量密度還是在輕量化方面，較21700電池更有優(yōu)勢(shì)。
種種跡象表明，在高能量密度驅(qū)使下，更大尺寸動(dòng)力電池開(kāi)始受到大家重視。國(guó)內(nèi)某動(dòng)力電池企業(yè)研究院負(fù)責(zé)人表示，“新能源商用車(chē)的電池系統(tǒng)能量密度如果要做到130Wh/kg以上，必須走大型電池路線，小容量電芯在商用車(chē)市場(chǎng)發(fā)展會(huì)越來(lái)越難。需要對(duì)殼體、箱體厚度、電芯尺寸等進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
大尺寸動(dòng)力電池嶄露頭角
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%
今年1月，特斯拉宣布其新車(chē)型Model3將摒棄此前沿用的18650電池，而采用更大尺寸的21700電池。消息傳出后，包括遠(yuǎn)東福斯特、猛獅新能源、深圳比克、億緯鋰能、力神電池等企業(yè)都宣稱將布局21700電池，同時(shí)還有大批圓柱電池企業(yè)表示高度關(guān)注，正在進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備，寫(xiě)進(jìn)了未來(lái)發(fā)展規(guī)劃。
特斯拉稱，更大尺寸的21700電池，能量密度可以做到300Wh/kg，比其原來(lái)使用的松下18650電池系統(tǒng)的250Wh/kg大約提高了20%。這也意味著，采用21700電池后，同等條件下所需電池的數(shù)量可減少約1/5，這將帶來(lái)整個(gè)Pack內(nèi)部金屬連接件數(shù)量的減少，減少大約10%的重量，從而實(shí)現(xiàn)輕量化目標(biāo)。
成本方面，根據(jù)特斯拉披露的消息顯示，21700電池可在PACK環(huán)節(jié)通過(guò)PACK零部件的減少將進(jìn)一步降低電池的整體成本。如果按照此前的數(shù)據(jù)，特斯拉PACK成本約占總系統(tǒng)成本約24%，預(yù)計(jì)21700的動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)售價(jià)為170美元/KWh，相比18650的售價(jià)185美元/KWh，價(jià)格下降幅度可達(dá)8.1%。
如果真如特斯拉所說(shuō)，相比18650電池，21700電池在成本、能量密度、輕量化方面有了不少進(jìn)步，很有可能成為下一個(gè)圓柱電池的趨勢(shì)，那么布局21700電池就成為國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池企業(yè)不得不考慮的問(wèn)題。只不過(guò)，既然21700電池可取代18650電池，那么更大尺寸的26650電池能否替代21700電池嗎？
肖波指出，26650電池在同等材料體系下成本更低，同比18650電芯數(shù)量少了52%，比21700少24%電芯數(shù)量。生產(chǎn)制造成本降低，電池管理系統(tǒng)的復(fù)雜度也下降，減少了金屬結(jié)構(gòu)件的數(shù)量，因此降低了電池系統(tǒng)的成本和售價(jià)。同時(shí)，26650工藝更穩(wěn)定成熟，有多年的技術(shù)積累和超過(guò)兩年的測(cè)試認(rèn)證過(guò)程。
IP67防水，充放電分口 安全可靠
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
“特斯拉21700電池的痛點(diǎn)是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模小，制造成本較高，同時(shí)工藝難度高。”肖波表示，而相較于工藝成熟且廣泛應(yīng)用的18650電池，26650電芯成本優(yōu)勢(shì)也更明顯。通過(guò)測(cè)算可知，當(dāng)前單顆18650電芯成本1.0元/WH，26650成本0.8元/WH。若車(chē)企采購(gòu)1Gwh電芯，電池采購(gòu)的成本將直降2億元。
電池容量方面，同等電池材料下26650電池容量比18650的電池容量要大很多。假設(shè)同時(shí)在三元材料體系下，26650電池的容量一般在5200mAh左右，而18650電池的容量多為2600mAh左右。相較之下，21700相對(duì)18650僅有20%的能量密度提升，而26650幾乎在電池容量上實(shí)現(xiàn)了成倍的增長(zhǎng)。
安全性和適配性受質(zhì)疑
今年以來(lái)，21700電池在媒體的狂轟濫炸之下，大家早已是見(jiàn)怪不怪，然而26650電池卻很少有人提及。而事實(shí)上，26650電池受到關(guān)注，可追溯到6年前。2011年錢(qián)江摩托宣稱斥資不超過(guò)8000萬(wàn)元與美國(guó)K2公司合作開(kāi)發(fā)磷酸鐵鋰電池，包括18650及26650圓柱形功率電池，2015年已有少量量產(chǎn)。
而在鋰電池行業(yè)內(nèi)，根據(jù)2015年10月工信部發(fā)布的《汽車(chē)動(dòng)力蓄電池行業(yè)規(guī)范條件》企業(yè)及產(chǎn)品目錄（第一批），沃特瑪生產(chǎn)的32650型磷酸鐵鋰電池和26650型三元電池就成功入選首批產(chǎn)品目錄；近日有消息傳出，深圳天輝將在重慶忠縣建設(shè)日產(chǎn)10萬(wàn)支26650及18650動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)線各一條。
但即便如此，26650電池在動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)用依然鮮見(jiàn)?！?8650鋰電池雖然電池容量小，但由于其技術(shù)成熟、安全性較高，可應(yīng)用在工業(yè)配套鋰電池組、電動(dòng)工具電池、新能源車(chē)動(dòng)力電池組等方面較多。26650鋰電池僅應(yīng)用于太陽(yáng)能路燈鋰電池組、儲(chǔ)能機(jī)站、儲(chǔ)能電池等方面。”某電池企業(yè)負(fù)責(zé)人表示。
“事實(shí)上，影響26650電池在新能源車(chē)領(lǐng)域規(guī)模推廣最主要的問(wèn)題還是安全性沒(méi)有得到很好解決?！比A東鋰電研究所研究員劉鍇表示，電芯物理尺寸增加不止提升能量密度，同時(shí)會(huì)影響到循環(huán)壽命和倍率等性能。據(jù)測(cè)算，容量每提升10%，循環(huán)壽命大約降低20%，同時(shí)電芯會(huì)有20%左右溫升，安全性大大降低。
劉鍇還提到，從材料上來(lái)看國(guó)內(nèi)三元電池的主打材料是鎳鈷錳（NCM），在充放電的過(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生脹氣的問(wèn)題，安全性不理想且衰減加快，且尺寸越大問(wèn)題越嚴(yán)重?！疤厮估x擇21700電池是基于安全系數(shù)以及能量密度的綜合考量。所以，并不是說(shuō)電池的尺寸越大越好，如果過(guò)于激進(jìn)只會(huì)得不償失”。
在前不久召開(kāi)的廣東省動(dòng)力電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)年會(huì)上，中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心高級(jí)工程師樊彬表示，安全性已經(jīng)成為衡量動(dòng)力電池的重要指標(biāo)。未來(lái)，國(guó)家在制定動(dòng)力電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)會(huì)將安全性擺在更加重要的地位，并且將從振動(dòng)、熱失控檢測(cè)等具體監(jiān)控細(xì)則來(lái)加以管理。所以說(shuō)，26650安全性還有待提升。
與此同時(shí)，不管是21700還是26650電池，都存在市場(chǎng)匹配方面的缺陷?！?8650的適配性很強(qiáng)，除了在電動(dòng)汽車(chē)外，還可在3C數(shù)碼、無(wú)人機(jī)、電動(dòng)工具等其它領(lǐng)域消化。但對(duì)于21700電池和26650電池而言，尚沒(méi)有形成有效的產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)消化這些電池，這無(wú)疑會(huì)增加成本，同時(shí)也增加了產(chǎn)能過(guò)剩的風(fēng)險(xiǎn)。”
“此前，我們是有做26650型號(hào)的電池，但截至目前我們已經(jīng)停止了26650型號(hào)電池的生產(chǎn)。在大尺寸電池方面，我們現(xiàn)在主打32700型號(hào)的電池?！蔽痔噩旊姵匮芯吭涸洪L(zhǎng)許輝提到，放棄26650電池的原因首先是26650可能會(huì)達(dá)不到2020年能量密度路線要求；其次是26650電池還要設(shè)計(jì)專門(mén)的BMS系統(tǒng)。
業(yè)內(nèi)人士提到，21700電池以及26650電池不可能適合國(guó)內(nèi)所有的電池企業(yè)，電池尺寸要不要更改主要看下游應(yīng)用終端有沒(méi)有市場(chǎng)需求。照目前情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)18650還有很大的市場(chǎng)空間和應(yīng)用范圍，因此圓柱電池尺寸規(guī)模更改需要較長(zhǎng)時(shí)間。而安全性以及適配性較低將會(huì)導(dǎo)致21700及26650電池短期內(nèi)不會(huì)成為主流。
不過(guò)，在行業(yè)亟待降成本的當(dāng)下，有全新且可靠的降本方式，自然會(huì)受到動(dòng)力電池企業(yè)以及新能源車(chē)企的青睞。然而就像21700電池真如特斯拉宣布的那么美好，26650是否真如華立源提到的更具優(yōu)勢(shì)，需要經(jīng)過(guò)市場(chǎng)較長(zhǎng)時(shí)間的驗(yàn)證。不過(guò)華立源表示已能將26650溫升做到10℃以內(nèi)，在3C放電倍率下，將溫升控制在安全范圍內(nèi)。
