鉅大LARGE | 點擊量：639次 | 2022年10月22日
TSLAModel3選用21700電池到底是為了什么？
最近特斯拉一直游走在國內(nèi)外的新聞頭條上，撲面而來的都是Model3延期交付、停產(chǎn)等等負面新聞。不過，隨著披露信息越來越多，Model3P80D的參數(shù)也得到了曝光，其最大的變化就是使用了全新的21700電池替換掉了原來的18650電池。
18650電池是什么
18650與5號電池比較
為了讓大家能輕松搞懂21700電池，和朋友在一起時更加有談資，咱們不如先來簡單回顧一下特斯拉目前使用的18650電池，畢竟原理都是相同的。
18650作為圓柱形電池，它與普通電池的AA電池外觀不無兩樣。也正是這樣，使它廣泛適用于各種電子產(chǎn)品。并且相比起傳統(tǒng)的AA5號電池來說，它的體積更大，也就更能夠保證它的容量
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
這里就不得不提一下它的命名方式，作為圓柱形電池，它們有著一套非常簡單的命名規(guī)則，就拿18650舉例，前面兩位表明這款電池的直徑是多少毫米，后面位數(shù)則表示電池的高度和形狀（數(shù)字0代表為圓柱），也就是說18650電池為18mm直徑，65mm高的圓柱形電池。最早這種標準是被索尼所推行出來，不過由于鋰離子電池的造型會根據(jù)需求變的千奇百怪，所以在最開始的時候這種命名方式并沒有真正被推崇。
隨著強光手電、筆記本電腦等等的發(fā)展，18650迎來了自己的產(chǎn)品巔峰時期，除了國外的松下、索尼等大品牌制造以外，國內(nèi)的各種小作坊也開始制造這種電池。只不過相比于國外廠商平均3000多毫安的容量來說，國內(nèi)的產(chǎn)品在容量上并不占優(yōu)勢，并且不少國產(chǎn)電池糟糕的品控也直接把18650電池的名譽給毀了。
為何使用18650電池
iPhoneX的電池就屬于層疊式的一種
特斯拉之所以選擇18650重要就是看上了這種電池成熟的技術、相對優(yōu)秀的能量密度、足夠穩(wěn)定的品控。再加上特斯拉作為一家新晉的汽車廠家，在之前它并沒有任何生產(chǎn)電池的技術，所以與其說自己研究或找代廠做層疊式電池，那還不如直接購買優(yōu)秀廠家的成熟產(chǎn)品來的劃算。
700瓦時的18650電池組
不過相比于層疊式電池來說，18650的體積更小，單體能量更低！也就是說要更多的單塊電池來組成合適的電池組，從而提高車輛的續(xù)航能力。這就形成了一個技術難題，如何去管理這上千塊的電池？
為此，特斯拉專門打造了一套頂端的BMS電池管理系統(tǒng)來管理這上千塊的18650電池（由于管理系統(tǒng)比較復雜，本文就先不贅述了，后續(xù)有機會慢慢給大家講解）。在精密的管理系統(tǒng)下，配合著18650電池出色的品控，超高的個體一致性，這也讓整套系統(tǒng)可以保持很高的可控性以及穩(wěn)定性。
但由于這套BMS電池管理系統(tǒng)過于厚重，所以這也直接引出了另一個致命的問題，如何解決這套電池系統(tǒng)的散熱？！
假如你拆過目前的智能手機電池，你就能發(fā)現(xiàn)，這種層疊電池并沒有采用堅硬的外殼，而是通過很薄的鋁板來保護內(nèi)部，這樣做的好處就是它可以造得很薄，從而不用過多的擔心散熱問題。不過缺點就是很容易破碎，甚至用手就能給掰彎、冒煙。
18650的金屬保護殼
但18650電池就不相同，為了滿足安全性，18650的電池外面是一層鋼制或鋁合金結構，以此來防止電池爆炸。但也正是這樣堅固的結構，對散熱提出了巨大考驗，尤其是當8000塊電池放在一起的時候。
特斯拉BMS系統(tǒng)
特斯拉采用發(fā)動機排氣歧管的布置方式，通過液體對電池進行降溫，并且保證每個電池的溫度差別不會超過5度。但這種散熱就提出了另外一個問題：重量與成本！
因為假如單獨拿18650電池的能量密度和層疊式電池的能量密度相比，18650是明顯占優(yōu)的。但是假如把BMS電池管理系統(tǒng)的重量同樣算到18650電池組里的話，那么層疊式電池在能量密度方面就會反超18650！也足以證明這套BMS系統(tǒng)到底有多復雜。所以為了解決重量與成本的問題，最簡單的辦法就是把技術相對過時的18650電池換掉。
21700電池有什么優(yōu)勢
由于圓柱形電池產(chǎn)品已經(jīng)非常成熟，所以可以直接在原來18650的基礎上，通過新增3mm的直徑50mm的高度來新增體積，帶來更大的毫安時。此外，由于體積變大，21700電池還新增了多級電耳，以輕微提高電池充電速度。并且，電池的體積變大，車輛整體的電池數(shù)量也會相對減少，降低了BMS系統(tǒng)的復雜程度，順帶減輕了重量和成本。
搭載了21700電池的電動山地車
不過特斯拉并不是最先開始使用21700電池的廠家。早在2015年，松下就首先在自己研發(fā)的電動自行車上就使用了這種電池。之后特斯拉看到這種電池使用效果很贊，于是便像松下提出購買升級需求，加上二者的長期合作關系，Model3使用上21700也就順理成章了。
ModelS能否使用上21700
根據(jù)馬斯克的發(fā)言來看，我認為近期應該不會采用，不過肯定會在下次改款的時候使用上21700，畢竟這種電池無論是對生產(chǎn)成本還是售價來說都起到了非常積極的用途！
更何況目前電動汽車面對的首要問題從淺層次來看是電池技術什么時候可以有質的飛躍。但是假如從深層次來看則會拋出兩個非常令人頭疼的問題，那就是在長續(xù)航和快充電中間選誰。而馬斯克似乎選擇的快速充電，因為他已經(jīng)明確表示并不希望看見ModelS和ModelX的總電量超過100千瓦時。
特斯拉ModelS底盤
同時還有另外一個問題同樣要解決，那就是底盤設計。18650電池與21700電池的大小不相同，這就會直接導致安裝電池組的底盤設計發(fā)生改變。也就是說，特斯拉要為現(xiàn)售車型重新設計底盤以滿足安裝21700電池的需求。
最新的Model3P80D數(shù)據(jù)
作為目前已知的最快Model3車型，Model3P80D在前后各搭載了一臺電動機，從而實現(xiàn)電傳四驅系統(tǒng)。0-100km/h加速3.6秒，綜合路況續(xù)航里程為498km！采用21700的電池組容量也達到了80.5千瓦時，也正是P80D名字的來源。
搭載21700三元鋰電的北汽新能源廂式貨車
其實21700電池早已經(jīng)不是什么先進的技術，假如你打開淘寶便能搜索到21700電池，它同樣與18650電池相同應用于手電、電子煙等便攜式設備。此外，國內(nèi)北汽和金龍的兩款廂式貨車也早在去年夏天便是用上了21700電池組。以此看來它并不是什么黑科技，國內(nèi)廠家也有在生產(chǎn)，只不過是Model3的話題屬性將它推上了風口浪尖。而我更加關心的是Model3什么時候才能在國內(nèi)交付！
