如果你關(guān)注特斯拉，你一定知道它正在醞釀的一大動(dòng)作，就是把正在采用的18650型電池更換為2170型電池。
第一個(gè)會(huì )配上新型電池的車(chē)型，就是Model3，據悉ModelS和ModelX也有望隨后進(jìn)行更換。而2170型電池的主要用途，還將是在Powerwall2和Powerpack2等能源產(chǎn)品。
其實(shí)早在今年1月舉辦的CES(國際消費電子產(chǎn)品展)上，2170型電池就已面世。特斯拉宣布這款電池將在Gigafactory超級電池工廠(chǎng)生產(chǎn)，計劃年產(chǎn)能35GWh/年，幾乎和世界電池產(chǎn)能總和相當。
大部分人認為，這是特斯拉進(jìn)一步提升產(chǎn)品力的象征。然而興奮勁頭過(guò)后，我才意識到，這件事并沒(méi)有我們想象中這么簡(jiǎn)單。
18650/2170代表什么？
我們先來(lái)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(cháng)度為65mm，“0”代表圓柱形。這與傳統的3號電池尺寸很相近(17500：直徑17mm，長(cháng)度50mm)。除電動(dòng)車(chē)，18650型電池還多用于筆記本電腦和強光手電等產(chǎn)品。
同樣道理，2170型代表：直徑為21mm，長(cháng)度為70mm。末尾沒(méi)有“0”的2170型，是特斯拉的獨特叫法，但同樣表示圓柱形電池。
以上兩款電池都是特斯拉和松下的合作產(chǎn)品。
雖然尺寸變大了，可以看到特斯拉仍采用的是三元鋰電池模式。
此前，特斯拉電池技術(shù)總監KurtKelty對這類(lèi)電池的評價(jià)是：能量密度更大且穩定性、一致性更好;可以有效降低電池系統的成本;尺寸小但可控性和安全性都在不斷提高。
尺寸變大了意味著(zhù)什么？
ElonMusk說(shuō)，“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(wú)論是從工藝控制角度還是原材料角度，都沒(méi)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。
特斯拉提出，現生產(chǎn)的2170型電池系統能量密度在300Wh/kg左右，而電池系統則為250Wh/kg，提高20%。能量密度提升率相當可觀(guān)。
此外，隨著(zhù)電芯單體體積增大，內阻減小，充放電會(huì )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(gè)全尺寸的電動(dòng)汽車(chē)內使用小型圓柱形電池組，意味著(zhù)數以千計的大電流連接，且每一個(gè)接頭都是引起過(guò)熱的潛在源。
放在特斯拉上，代表著(zhù)有7000多個(gè)潛在過(guò)熱源存在。雖然特斯拉在電芯、pack、電池管理系統等電池安全技術(shù)上下足了功夫，但并不能高枕無(wú)憂(yōu)。
這次將電池體積增大，接頭數量也就隨著(zhù)減少，過(guò)熱潛在源也就相應減少了。
特斯拉官方對這項新技術(shù)的價(jià)格優(yōu)勢頗有信心，提出：2170型電池系統成本為155美元/Wh(18650型171美元/Wh);預計售價(jià)為170美元/Wh(18650售價(jià)185美元/Wh)。不過(guò)從Gigafactory工廠(chǎng)的建設進(jìn)度來(lái)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(gè)老生常談的話(huà)題，但因特斯拉這輪選擇，還是值得簡(jiǎn)單介紹一下。
三元鋰電池如果內部短路或是正極材料遇水，會(huì )有起火風(fēng)險。2016年初，三元鋰電池客車(chē)列入新能源汽車(chē)推廣應用推薦車(chē)型目錄的計劃，還因此一度被工信部叫停。針對這個(gè)問(wèn)題，特斯拉采用了鋼殼來(lái)保護18650型電池。
三元鋰材料的熱穩定性也較差，會(huì )在200度左右發(fā)生分解，且化學(xué)反映較劇烈，會(huì )釋放氧分子，有連鎖反應風(fēng)險。而磷酸鐵鋰的分解溫度會(huì )高到三倍以上(700-800度)，且不會(huì )釋放氧分子。
三元鋰電池由于穩定性不突出，在受到嚴重碰撞時(shí)也會(huì )有起火風(fēng)險。也正是這個(gè)原因，此前電動(dòng)客車(chē)基本都采用了安全性能穩定、高溫性更好的磷酸鐵鋰電池。采用三元鋰電池的汽車(chē)，汽車(chē)碰撞安全性要求會(huì )更高。
特斯拉在這方面做得不錯。比如在2014年，特斯拉ModelS就是當年唯一一款同時(shí)獲得Euro-NCAP和NHTSA頒發(fā)的五星安全認證車(chē)型。
這得益于特斯拉良好的車(chē)身設計(全鋁合金車(chē)身與高強度硼鋼強化結構)、電池結構布局(電池組位于在底盤(pán)正下方)和主動(dòng)安全技術(shù)的使用(無(wú)人駕駛技術(shù)下的輔助技術(shù))。
雖然特斯拉仍舊有過(guò)安全事故，但就起火事故率來(lái)說(shuō)，這套方案的安全性還是十分值得信賴(lài)。
需要注意的是，三元鋰電池安全問(wèn)題還是存在。特斯拉敢堅持這項技術(shù)，是源于特斯拉在提升電池安全技術(shù)外，還對傳統車(chē)身安全技術(shù)進(jìn)行了大量研究。
換句話(huà)說(shuō)，特斯拉告訴我們這項技術(shù)有著(zhù)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。
特斯拉的堅持會(huì )推動(dòng)三元鋰電池的擴張
在政策驅動(dòng)下，目前新能源汽車(chē)市場(chǎng)結構正在發(fā)生著(zhù)變化，新能源乘用車(chē)、新能源專(zhuān)用車(chē)比例逐漸提升。
2016年底，三元鋰電池風(fēng)波在工信部發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步做好新能源汽車(chē)推廣應用安全監管工作的通知》后告一段落，這也意味著(zhù)三元鋰電池將在電動(dòng)客車(chē)上重回大眾視野。
電動(dòng)客車(chē)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(chē)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(chē)型將匹配全新的“鎳鈷錳”系三元鋰電池。
無(wú)獨有偶，北汽新能源在2015年也同樣舍棄了磷酸鐵鋰路線(xiàn)，當年上市的EV200和ES210兩款電動(dòng)車(chē)均采用了三元鋰電池。
作為行業(yè)標桿，特斯拉此次選擇無(wú)疑會(huì )是業(yè)界吃了一顆定心丸。
特斯拉此次的選擇對其本身來(lái)說(shuō)無(wú)疑是明智的，這也正好驗證了KurtKelty此前對這項技術(shù)的觀(guān)點(diǎn)與期望。獲得更高能量密度的特斯拉，必然還會(huì )進(jìn)一步提高電池續航能力以及爆發(fā)力。
此前作為新興企業(yè)，頗有大殺四方之勢，現在則變得更加穩健成熟。穩中有升，這是特斯拉此舉給人的印象。
三元鋰電池技術(shù)在特斯拉的助推之下，相信會(huì )有更佳的發(fā)展。但我們切不可因特斯拉的成功就簡(jiǎn)單印證三元鋰電池的安全可靠性�？v然三元鋰電池有著(zhù)很多可能性，但我們不能忽視特斯拉所做出的一系列安全措施，可不是誰(shuí)都學(xué)得過(guò)來(lái)的。
