鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:723次 | 2018年09月20日
解析特斯拉Model3電池 繼續(xù)領(lǐng)跑電動(dòng)車領(lǐng)域
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短。
特斯拉自誕生之初,一直就長期活躍在國內(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(ElonMusk)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,很多人都去關(guān)注它的價(jià)格和續(xù)航了,很少有人去關(guān)注它的電池,但恰恰相反,Model3的電池才是這款車的亮點(diǎn)所在,Model3并沒有采用與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。
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%
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)力鋰電池單體的測試數(shù)據(jù)來看,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。
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:勘探測繪、無人設(shè)備
顯然按照目前的狀況來看,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18650型電池,但馬斯克對(duì)18650型電池卻沒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表示:18650電池的出現(xiàn)完全是一場歷史事故,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)壽命上來說卻有著缺陷。
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,無形之中增加新能源汽車安全隱患和設(shè)計(jì)難度,據(jù)測算,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)車來說就是致命的缺陷。
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、安全性更低,但如果特斯拉的BMS足夠出色,那這些問題也是可以優(yōu)化的。
寫在最后
從國家對(duì)動(dòng)力鋰電池能量密度的指引目標(biāo)來看,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)在來看,特斯拉model3無論是續(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。