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特斯拉Model3使用的2170锂电池到底是何方神圣



  近日,特斯拉罕见的公布了一些Model 3电池明细。在此之前他们一度对最新一代的2170锂电池非常保密,作为一款与松下联手,在内达华州的Gigafactory 1超级电池工厂生产的电池,它的内核到底如何,终于能让我们窥见一二。

  Model 3作为一款为走量而生的车型,特斯拉为此设计了一个全新的平台和电池组架构。我们知道更大的电池能够更有利于优电池容量和能量密度,而体积较小的电池无法通过工艺控制和原材料角度提高能量密度,降低电池成本。

  同为圆柱形锂电池,2170型的规格为直径21毫米、长度70毫米,就理论上限方面要比18650型(直径18毫米、长度65毫米)更有利。为此,2170锂电池率先被使用到Model3中。

  要说明的是,关于这款2170锂电池,特斯拉是有重度参与的。和18650锂电池一样,其电池单体仍由松下负责制造,但电池模块和Pack组由特斯拉制造,电池生产也被安排在内达华州的Gigafactory 1超级电池工厂进行。

  早前,马斯克宣称2170锂电池是全球能量密度最高、价格最便宜的电池。我们来算笔账,看看是不是线WH/kg)来说提高了近20%的能量密度,成效明显。

  这一表现更是能甩不少品牌一大截。以国内为例,根据《中国制造2025》动力电池发展规划:到2020年,国产电池能量密度将达到300Wh/kg。而现今比亚迪、国能电池、沃特玛等所提供的三元锂电池基本在200WH/kg左右。

  也就是说特斯拉已经达到了我们两年后所期望的水准。近些年电池技术飞速发展,两年已经是一个很大的差距了。

  在成本方面,2170锂电池成本为155美元/kWh,相对于18650锂电池的171/kWh,有一定降幅。综合来看,该电池应用在 Model 3 上,能降低 30%-50% 的电池成本,已经是相当不错的表现了。

  最新数据显示,特斯拉Model 3电池大幅降低了钴含量,同时提升了镍含量。2710锂电池阴极采用的镍镁钴配比为8:1:1,而不是大家习惯的622路线。

  我们知道钴主要起到提升导电性和倍率性能的作用,nba直播而镍的主要作用是提升能量密度,但过高会对热稳定性不利,可见他们这款电池还是倾向于高能量密度。至于热稳定性问题,特斯拉在能量管理系统上的优势得以发挥。

  据不完全统计,Tesla所申请的核心知识产权大都与电池管理系统相关,包括电池冷却系统,安全系统,电荷平衡系统等。以其实时温控系统为例,其自主研发的机体液体冷凝系统就破具特点。

  作为一种双模式冷却系统,简单来说,其第一层冷却回路专门为电池组降温,电池回路将电池组与冷却泵相连接,回路中充满了冷却剂,且延伸多个冷却管覆盖至每个电池单体,这带来的直接好处是温控更加稳定可靠,可保证每个电池单体温度低于其安全值以下。

  据特斯拉发言人称,针对2710锂电池他们保持了一贯卓越的热稳定性。就其一贯表现,相信可信度很高。

  就趋势来说,虽然高镍会带来技术上的难度增加,但一方面能提高能量密度,另一方面还能缓解现在钴资源供给不足的问题。虽然特斯拉不说,但要知道过去的一年中,钴的价格翻了一倍多。所以不论是技术层面还是成本层面,特斯拉这一选择都有其道理。

  要强调的是,我并不认为这是某些人眼里的投机行为。最新数据显示,2017年仅上半年,特斯拉在电池研发上就投入高达6.92亿美元,而目前国内锂电相关企业,总体研发费用仅占销售额的5%左右。

  国内新能源汽车较低的市场份额大家有目共睹,用销售额来缓解尴尬大家也心知肚明。另外像去年比亚迪斥资2.45亿开发盐湖锂资源就已经引起不小轰动,相比特斯拉,手笔还不够大啊。

  不过这并不代表这款电池已经到了完美的程度,特别是减重方面还有待提高。Model 3 共分为四个车型配置,分别是:50、65、80、P80D ,数字相对应的是装载电池的总容量。电池容量分别对应不同的续航里程(EPA 测试):357 km、454km、550km和539 km。

  同样是在不久前,特斯拉最新供应商名单曝光,锂电池组原材料多为中国企业。不过这些中国企业并没有顺利进入一级供应商行列。特斯拉核心技术供应商大部分来自于日本、美国和欧盟的企业,中国企业大多数作为二级原材料供应商进入该体系。

  其实想想挺可惜,这么看来,相当于我们能提供原料但还不能发挥其所长,换句话说我们是好的园丁,但没能当上好的厨子。想要获得像特斯拉这样,拥有将原2170型电池为基础进行强化改进的技术,我们还有一段路要走。

  同样是最近,马斯克放话, 特斯拉下一家“超级工厂”设在中国。在业内人士看来,特斯拉在华建厂后将降低至少20%的成本,从而直接降低产品的终端售价,对其在中国市场的销量将有较大刺激作用。到那时,这款2170锂电池所能爆发的能量也能还会再进一步。国内厂家们要抓紧呐。