中國粉體網訊 如果你關注特斯拉,,你一定知道它正在醞釀的一大動作,就是把正在采用的18760型電池更換為2170型電池,。
第一個會配上新型電池的車型,,就是Model 3,據(jù)悉Model S和Model X也有望隨后進行更換,。而2170型電池的主要用途,,還將是在Powerwall 2和Powerpack 2等能源產品。其實早在今年1月舉辦的CES(國際消費電子產品展)上,,2170型電池就已面世,。特斯拉宣布這款電池將在 超級電池工廠 Gigafactory生產,計劃年產能35GWh/年,,幾乎和世界電池產能總和相當,。大部分人認為,,這是特斯拉進一步提升產品力的象征。然而興奮勁頭過后,,我才意識到,,這件事并沒有我們想象中這么簡單。
18760/2170代表什么,?
我們先來了解一下這些枯燥的型號代表什么,。
18760型命名方式:直徑為18mm,長度為65mm,,“0”代表圓柱形,。這與傳統(tǒng)的3號電池尺寸很相近(17500:直徑17mm,長度50mm),。除電動車,,18650型電池還多用于筆記本電腦和強光手電等產品。
同樣道理,,2170型代表:直徑為21mm,,長度為70mm。末尾沒有“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,,特斯拉電池技術總監(jiān)Kurt Kelty對這類電池的評價是:能量密度更大且穩(wěn)定性,、一致性更好;可以有效降低電池系統(tǒng)的成本,;尺寸小但可控性和安全性都在不斷提高,。
尺寸變大了意味著什么?
Elon Musk說,,“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18760型電池由于體積受限,,而且工藝已經十分成熟,能量密度提升無論是從工藝控制角度還是原材料角度,,都沒有突破性進展,。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(xiàn)生產的2170型電池系統(tǒng)能量密度在300Wh/kg左右,,而電池系統(tǒng)則為250Wh/kg,提高20%,。能量密度提升率相當可觀,。
此外,隨著電芯單體體積增大,,內阻減小,,充放電會變得更順暢,。
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,但在一個全尺寸的電動汽車內使用小型圓柱形電池組,,意味著數(shù)以千計的大電流連接,,且每一個接頭都是引起過熱的潛在源。
放在特斯拉上,,代表著有7000多個潛在過熱源存在,。雖然特斯拉在電芯、pack,、電池管理系統(tǒng)等電池安全技術上下足了功夫,,但并不能高枕無憂。
這次將電池體積增大,,接頭數(shù)量也就隨著減少,,過熱潛在源也就相應減少了。
特斯拉官方對這項新技術的價格優(yōu)勢頗有信心,,提出:2170型電池系統(tǒng)成本為155美元/Wh(18650型171美元/Wh),;預計售價為170美元/Wh(18650售價185美元/Wh)。不過從Gigafactory工廠的建設進度來看,,2170型電池在上市初期成本優(yōu)勢不大,。
三元鋰電池安全嗎?
這本是個老生常談的話題,,但因特斯拉這輪選擇,,還是值得簡單介紹一下。
三元鋰電池如果內部短路或是正極材料遇水,,會有起火風險,。2016年初,三元鋰電池客車列入新能源汽車推廣應用推薦車型目錄的計劃,,還因此一度被工信部叫停,。針對這個問題,特斯拉采用了鋼殼來保護18650型電池。
三元鋰材料的熱穩(wěn)定性也較差,,會在200度左右發(fā)生分解,,且化學反映較劇烈,會釋放氧分子,,有連鎖反應風險,。而磷酸鐵鋰的分解溫度會高到三倍以上(700-800度),且不會釋放氧分子,。
三元鋰電池由于穩(wěn)定性不突出,,在受到嚴重碰撞時也會有起火風險。也正是這個原因,,此前電動客車基本都采用了安全性能穩(wěn)定,、高溫性更好的磷酸鐵鋰電池。采用三元鋰電池的汽車,,汽車碰撞安全性要求會更高,。
特斯拉在這方面做得不錯。比如在2014年,,特斯拉Model S就是當年唯一一款同時獲得Euro -NCAP和NHTSA頒發(fā)的五星安全認證車型,。
這得益于特斯拉良好的車身設計(全鋁合金車身與高強度硼鋼強化結構)、電池結構布局(電池組位于在底盤正下方)和主動安全技術的使用(無人駕駛技術下的輔助技術),。
雖然特斯拉仍舊有過安全事故,,但就起火事故率來說,這套方案的安全性還是十分值得信賴,。
需要注意的是,,三元鋰電池安全問題還是存在。特斯拉敢堅持這項技術,,是源于特斯拉在提升電池安全技術外,,還對傳統(tǒng)車身安全技術進行了大量研究。
換句話說,,特斯拉告訴我們這項技術有著良好的上升空間,,但這并不代表任何人使用這項技術都是可行的。
特斯拉的堅持會推動三元鋰電池的擴張
在政策驅動下,,目前新能源汽車市場結構正在發(fā)生著變化,,新能源乘用車、新能源專用車比例逐漸提升,。
2016年底,,三元鋰電池風波在工信部發(fā)布《關于進一步做好新能源汽車推廣應用安全監(jiān)管工作的通知》后告一段落,這也意味著三元鋰電池將在電動客車上重回大眾視野,。
電動客車霸主比亞迪,,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等車型將匹配全新的“鎳鈷錳”系三元鋰電池,。
無獨有偶,,北汽新能源在2015年也同樣舍棄了磷酸鐵鋰路線,當年上市的EV200和ES210兩款電動車均采用了三元鋰電池,。
作為行業(yè)標桿,,特斯拉此次選擇無疑會是業(yè)界吃了一顆定心丸。
特斯拉此次的選擇對其本身來說無疑是明智的,,這也正好驗證了Kurt Kelty此前對這項技術的觀點與期望,。獲得更高能量密度的特斯拉,必然還會進一步提高電池續(xù)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(xiàn)在則變得更加穩(wěn)健成熟,。穩(wěn)中有升,這是特斯拉此舉給人的印象,。
三元鋰電池技術在特斯拉的助推之下,,相信會有更佳的發(fā)展。但我們切不可因特斯拉的成功就簡單印證三元鋰電池的安全可靠性,�,?v然三元鋰電池有著很多可能性,但我們不能忽視特斯拉所做出的一系列安全措施,,可不是誰都學得過來的,。