淺析特斯拉Model3電池

電車資源（http://www.evpartner.com/）訊：心臟是一個(gè)人的關(guān)鍵，汽車也有“心臟”，燃油車的心臟是內(nèi)燃機(jī)，電動(dòng)車的心臟是電池，“心臟”的好壞決定了車輛行駛的長(zhǎng)短。

特斯拉自誕生之初，一直就長(zhǎng)期活躍在國(guó)內(nèi)外的新聞上，前有特斯拉產(chǎn)能不足，不能按時(shí)交付，后有埃隆·馬斯克(Elon Musk)稱為了不受上市影響，想要退市的消息，種種事件都把特斯拉炒的火熱。

關(guān)于特斯拉Model3，電池是這款車的亮點(diǎn)之一，Model3并沒(méi)有采用與models相同的18650型電池，反而用上了更好、更先進(jìn)的21700電池。

特斯拉繼續(xù)領(lǐng)跑電動(dòng)車領(lǐng)域

特斯拉推出21700型電池一是為了引領(lǐng)技術(shù)方向，二是迫于成本壓力。

在電動(dòng)汽車的電池領(lǐng)域，一直保持著圓柱形鋰電池、軟包電池和方形鋰電池三分天下的局面，特斯拉的18650型電池和21700型電池就屬于圓柱形鋰電池，它是商業(yè)化最早，生產(chǎn)自動(dòng)化程度最高，當(dāng)前成本最低的一種動(dòng)力電池。

根據(jù)目前特斯拉披露的信息，在現(xiàn)有條件下，其生產(chǎn)的21700電池系統(tǒng)的能量密度在300Wh/kg左右，相比其原來(lái)18650電池系統(tǒng)的250Wh/kg約提高20%。同時(shí)根據(jù)松下的動(dòng)力鋰電池單體的測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)看，其21700電池的體積能量密度遠(yuǎn)高于18650型電池單體。單體電芯能量密度的提升要遠(yuǎn)高于成組后提升的20%幅度。

300Wh/kg應(yīng)該是目前純電動(dòng)汽車中，能量密度最高的三元鋰電池，能量密度的提升直接提升的就是續(xù)航里程。

馬斯克在Model3項(xiàng)目成立之初就給這款車定價(jià)3.5萬(wàn)美金，旨在降低特斯拉的售價(jià)。

如果依然采用與models相同的電池系統(tǒng)，成本就會(huì)超支，但如果減少model3上的電池塊，續(xù)航里程又達(dá)不到預(yù)期。面對(duì)這種局面，只能去尋找一種成本更低，但續(xù)航里程卻不減少的電池。

顯然按照目前的狀況來(lái)看，馬斯克對(duì)21700型電池很滿意，首先是電池單體電池容量可以達(dá)到3~4.8Ah，提升度達(dá)到了35%，成組后能量密度依然提升20%。其次是特斯拉18650電池系統(tǒng)成本約為171美元/Wh，改用21700后，電池的系統(tǒng)成本約為155美元/Wh，實(shí)現(xiàn)了9%左右的成本降低。

特斯拉的起家離不開(kāi)18650型電池，但馬斯克對(duì)18650型電池卻沒(méi)有我們所想象的那么持肯定態(tài)度，他曾在社交媒體上公開(kāi)表示：18650電池的出現(xiàn)完全是一場(chǎng)歷史事故，它是早期產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在只有21700電池才能滿足電動(dòng)汽車對(duì)電池性能的要求。

21700電池真的完美無(wú)缺嗎？

雖然21700型電池在續(xù)航和成本上相對(duì)18650型電池更優(yōu)秀，但如果從電池的循環(huán)壽命上來(lái)說(shuō)卻有著缺陷。

21700型電池相比18650型電池，增大了圓柱電芯的物理尺寸，雖然這會(huì)增加能量容積，但同時(shí)會(huì)降低電芯循環(huán)壽命和倍率等性能。如果持續(xù)增大尺寸，電芯安全性和適配性都會(huì)降低，無(wú)形之中增加新能源汽車安全隱患和設(shè)計(jì)難度，據(jù)測(cè)算，容量每提升10%，循環(huán)壽命大約會(huì)降低20%；充放電倍率降低30-40%，同時(shí)電芯會(huì)有20%左右的升溫。電池溫度的升高，循環(huán)壽命的減短，這對(duì)電動(dòng)車來(lái)說(shuō)就是致命的缺陷。

理論上，相比18650電池，21700電池壽命更短、同等容量充電時(shí)間更長(zhǎng)、安全性更低，但如果特斯拉的BMS足夠出色，那這些問(wèn)題也是可以優(yōu)化的。

寫在最后

從國(guó)家對(duì)動(dòng)力鋰電池能量密度的指引目標(biāo)來(lái)看，2020年動(dòng)力電池單體能量密度要突破300Wh/kg，動(dòng)力電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到260Wh/kg。目前做的最好的18650電池達(dá)不到這個(gè)技術(shù)要求，所以選擇更優(yōu)的電池成了未來(lái)的選擇。

21700電池的使用，對(duì)特斯拉電動(dòng)車的車重、續(xù)航、成本都會(huì)有很大的幫助。從現(xiàn)在來(lái)看，特斯拉model3無(wú)論是續(xù)航還是價(jià)格上，都會(huì)存在驚喜，這些條件或許可以讓它成為一匹黑馬。