特斯拉电动汽车为何选择18650锂离子电池作为动力源？

有关性能

18650电池是一种早期成熟稳定的锂离子电池，广泛应用于电子产品中。多年来，日本厂家在18650电池的生产过程中积累了大量的相关相关经验，使得生产出的18650电池的一致性和安全性达到了非常高的水平。

相比之下，堆叠式锂离子电池还远远不够成熟，比如方形电池和软包装电池。甚至尺寸、大小、拉环位置都不统一，电池厂商的生产工艺都达不到条件。大部分都是以人为主控制，电池的一致性达不到18650电池的水平。假如电池的一致性达不到要求，对大量电池串并联形成的电池组的管理也不会让每个电池的性能发挥的更好，18650电池就可以解决这个问题。

综上所述，18650电池容量小，要很多电池(有7104ModelS)，但是一致性很好；堆叠电池的容量可以做得更大(20Ah到60Ah)，单体数量可以减少，但一致性差。相比之下，很难与电池供应商一起投入大量的人力物力来改进叠层电池的生产工艺。因此，在开发Roadster和ModelS时，特斯拉唯一的选择就是从市场上购买电池，开发自己的电池系统。相比开发一个6000块以上一致性好的电池和200块一致性差的电池的电池系统，前者的技术难度应该更低。即使单个电池的数量新增，假如这些电池的性能可靠，也更容易管理。

与另一款非常成功的纯电动汽车相比，日产，的LEAF使用的是堆叠式锂离子电池。这是因为日产与NEC合作多年，在电池技术方面积累了很多，在质量控制方面也有相当的技巧。LEAF的电池来自AESC日产公司和日本电气公司的合资公司。

锂离子电池加工定制

比较一下美、日、中不同地区的汽车厂商和电池厂商在开发电动汽车时的连横，很有意思。

有关散热能力

叠层电池厚度薄，表面积大，吸热散热能力好，所以日产叶大胆采用了被动式热管理系统(其实是不管理的！)，热量被空气的自然对流带走。从左到右，LEAF如下图所示，从单电池到由四个串联的单电池组成的电池模块，再到由48个串联的电池模块组成的电池组：

可以看出，电池组上没有风扇、冷却液管等热管理系统。可能赢了也没什么。

反过来看特斯拉，18650的电池体积比较小，正常充放电时单体电池内部温差不会太大。但是6000多个单电池的温差要保持在不超过5C的范围内，这是一件非常困难的事情。但是特斯拉做到了。你是怎么做到的？特斯拉的电池管理系统(BMS)相关于其他电动汽车有什么优势？

这些管道是冷却液的流道，流道均匀分布在电池模块之间，可以使每个电池单元与水管很好地接触，这样每个电池单元在冷却时带走的热量几乎相同，温差可以有效地控制在很小的范围内。

综上所述，由于采用了小容量的18650电池，特斯拉的热管理系统的复杂度大大新增。也就是说，假如考虑散热能力的话，使用18650小容量的电池并不是一个很好的选择。

有关能量密度

说到能量密度，要区分单体电池和电池组的能量密度。

从单节电池的能量密度来说，18650电池要高于堆叠式锂离子电池。日产牌33Ah锂离子电池的能量密度为157瓦时/千克，而通用伏特的叠层电池的能量密度约为150瓦时/千克。Roadster使用的18650电池能量密度约为211Wh/kg。但是18650电池的管理系统比较复杂，所以额外的重量会使电池组的能量密度比单节电池低很多。Roadster的电池组重量450kg，能量密度118Wh/kg，LEAF的电池组重量225kg，能量密度107Wh/kg。在电池组层面，两者的能量密度已经相当。

有关安全

堆叠式锂离子电池的优点前面已经提到，但也有一些缺点。叠层锂离子电池一般采用铝塑薄膜封装，厚度薄，机械强度差。在汽车碰撞等极端情况下，铝塑膜容易损坏，导致安全事故。这也解释了为何日产要在由四个单体组成的电池模块外面新增一个铝壳。

18650电池一般是钢壳，安全性更好；而且还提到，随着18650电池生产技术水平的不断提高，安全性也在不断提高。

特斯拉投入了大量精力处理这些18650电池可能出现的安全事故。假如单个电池出现温度过高等异常情况，将根据异常情况的严重程度关闭电池或其模块的电源，以防止事故的蔓延。由于单体容量小，只要不扩散，事故严重程度就低。相关费用

18650锂离子电池具有容量大、寿命长、安全性能高的特点，因其体积小、重量轻、使用方便而受到消费者的青睐。随着对18650电池技术研究的深入，电池的一致性和安全性达到了很高的水平。18650电池作为早期的锂离子电池，也是世界上成熟稳定的电池组合，至今仍占据优先地位。我国每年生产18650块电池，约十亿块电池，远远超过其他材料制成的电池。

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