钜大LARGE | 点击量：567次 | 2021年11月26日
特拉斯换个电池 全世界的电动汽车都得跟着颤抖？
假如你关注特斯拉，你一定了解它正在酝酿的一大动作，就是把正在采用的18650型电池更换为2170型电池。
第一个会配上新型电池的车型，就是Model3，据悉ModelS和ModelX也有望随后进行更换。而2170型电池的重要用途，还将是在Powerwall2和Powerpack2等能源产品。
其实早在今年一月举办的CES(国际消费电子产品展)上，2170型电池就已面世。特斯拉宣布这款电池将在Gigafactory超级电池厂生产，计划年产量35GWh/年，几乎和世界电池产量总和相当。
大部分人认为，这是特斯拉进一步提升产品力的象征。然而兴奋劲头过后，我才意识到，这件事并没有我们想象中这么简单。
18650/2170代表什么?
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
我们先来了解一下这些枯燥的型号代表什么。
18650型命名方式：直径为18mm，长度为65mm，“0”代表圆柱形。这与传统的3号电池尺寸很相近(17500：直径17mm，长度50mm)。除电动汽车，18650型电池还多用于笔记本电脑和强光手电等产品。
同样道理，2170型代表：直径为21mm，长度为70mm。末尾没有“0”的2170型，是特斯拉的独特叫法，但同样表示圆柱形电池。
以上两款电池都是特斯拉和松下的合作产品。
虽然尺寸变大了，可以看到特斯拉仍采用的是三元锂离子电池模式。
此前，特斯拉电池技术总监KurtKelty对这类电池的评价是：能量密度更大且稳定性、一致性更好;可以有效降低电池系统的成本;尺寸小但可控性和安全性都在不断提高。
尺寸变大了意味着什么?
ElonMusk说，“2170型电池的能量密度是世界上最高的，并且还将是最便宜的。”
原有的18650型电池由于体积受限，而且工艺已经十分成熟，能量密度提升无论是从工艺控制角度还是原材料角度，都没有突破性进展。而且考虑到成本原因，增大体积是更加明智的选择。
特斯拉提出，现生产的2170型电池系统能量密度在300Wh/kg左右，而电池系统则为250Wh/kg，提高20%。能量密度提升率相当可观。
此外，随着电芯单体体积增大，内阻减小，充放电会变得更顺畅。
采用大量小电池连接的方式，固然在灵活性和防退化上有优势，但在一个全尺寸的电动汽车内使用小型圆柱形电池组，意味着数以千计的大电流连接，且每一个接头都是引起过热的潜在源。
放在特斯拉上，代表着有7000多个潜在过热源存在。虽然特斯拉在电芯、pack、电池管理系统等电池安全技术上下足了功夫，但并不能高枕无忧。
这次将电池体积增大，接头数量也就随着减少，过热潜在源也就相应减少了。
特斯拉官方对这项新技术的价格优势颇有信心，提出：2170型电池系统成本为155美元/Wh(18650型171美元/Wh);预计售价为170美元/Wh(18650售价185美元/Wh)。不过从Gigafactory厂的建设进度来看，2170型电池在上市初期成本优势不大。
三元锂离子电池安全吗?
这本是个老生常谈的话题，但因特斯拉这轮选择，还是值得简单介绍一下。
三元锂离子电池假如内部短路或是正极材料遇水，会有起火风险。2016年初，三元锂离子电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录的计划，还因此一度被工信部叫停。针对这个问题，特斯拉采用了钢壳来保护18650型电池。
三元锂材料的热稳定性也较差，会在200度左右发生分解，且化学反映较剧烈，会释放氧分子，有连锁反应风险。而磷酸铁锂的分解温度会高到三倍以上(700-800度)，且不会释放氧分子。
三元锂离子电池由于稳定性不突出，在受到严重碰撞时也会有起火风险。也正是这个原因，此前电动客车基本都采用了安全性能稳定、高温性更好的磷酸铁锂离子电池。采用三元锂离子电池的汽车，汽车碰撞安全性要求会更高。
特斯拉在这方面做得不错。比如在2014年，特斯拉ModelS就是当年唯一一款同时获得Euro-NCAP和NHTSA颁发的五星安全认证车型。
这得益于特斯拉良好的车身设计(全铝合金车身与高强度硼钢强化结构)、电池结构布局(电池组位于在底盘正下方)和主动安全技术的使用(无人驾驶技术下的辅助技术)。
虽然特斯拉仍旧有过安全事故，但就起火事故率来说，这套方法的安全性还是十分值得信赖。
要注意的是，三元锂离子电池安全问题还是存在。特斯拉敢坚持这项技术，是源于特斯拉在提升电池安全技术外，还对传统车身安全技术进行了大量研究。
换句话说，特斯拉告诉我们这项技术有着良好的上升空间，但这并不代表任何人使用这项技术都是可行的。
特斯拉的坚持会推动三元锂离子电池的扩张
在政策驱动下，目前新能源汽车市场结构正在发生着变化，新能源乘用车、新能源专用车比例逐渐提升。
2016年底，三元锂离子电池风波在工信部公布《有关进一步做好新能源汽车推广应用安全监管工作的通知》后告一段落，这也意味着三元锂离子电池将在电动客车上重回大众视野。
电动客车霸主比亚迪，此前对磷酸铁锂离子电池的坚持可是有目共睹。但在同年底却一改常态，舍弃了此前秦、唐等车型所采用的磷酸铁锂离子电池模式，新上市的宋EV以及相继推出的秦80、唐100等车型将匹配全新的“镍钴锰”系三元锂离子电池。
无独有偶，北汽新能源在2015年也同样舍弃了磷酸铁锂路线，当年上市的EV200和ES210两款电动汽车均采用了三元锂离子电池。
作为行业标杆，特斯拉此次选择无疑会是业界吃了一颗定心丸。
特斯拉此次的选择对其本身来说无疑是明智的，这也正好验证了KurtKelty此前对这项技术的观点与期望。获得更高能量密度的特斯拉，必然还会进一步提高电池续航能力以及爆发力。
此前作为新兴公司，颇有大杀四方之势，现在则变得更加稳健成熟。稳中有升，这是特斯拉此举给人的印象。
三元锂离子电池技术在特斯拉的助推之下，相信会有更佳的发展。但我们切不可因特斯拉的成功就简单印证三元锂离子电池的安全可靠性。纵然三元锂离子电池有着很多可能性，但我们不能忽视特斯拉所做出的一系列安全措施，可不是谁都学得过来的。
