特斯拉舍棄18650電池，改用21700后都有些什么影響？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-01 13:04
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新能源汽車的發(fā)展日愈激烈，尤其是純電動汽車之間的競爭，為了不斷迎合市場的需求，不斷滿足消費者對于續(xù)航里程的追求，在電池的設(shè)計和使用上可謂用心良苦，畢竟電池作為純電動汽車的核心，想要獲得更好的競爭力，就要在電池上下功夫。比如我們都熟悉的特斯拉這款車一樣，它開始舍棄一直特別信賴的老伙伴18650電池，而改為21700鋰電池。那么，它這樣做的目的是什么？都有哪些影響呢？
首先，我們都知道電動車的電池通常是由很多我們常見的電池拼接組裝而成的，而了解過18650電池的都應(yīng)該知道，這款電池其實有很多優(yōu)點，它作為一款直徑為18mm，高為65mm圓柱形電池，體積較小，不僅僅應(yīng)用在一些電子產(chǎn)品，同樣也應(yīng)用在汽車上，因為它技術(shù)相對比較成熟，能量密度以及可控性相對比較穩(wěn)定，所以一直以來都深受特斯拉的青睞，但為什么特斯拉還要舍棄它呢？
因為，特斯拉電動車的電池是由8000多個18650電池疊加在一起的，無疑就增加了電池的重量，同時充電時間就會延長，效率得不到改善，而換成21700的電池，疊加的電池數(shù)量就會明顯減少，同時也減少了汽車電池的重量，甚至整個電池的系統(tǒng)也不會那么復(fù)雜，維修起來也比較方便。
當(dāng)然，特斯拉舍棄18650這種電池，換成21700電池，不僅僅只考慮了以上的優(yōu)勢，更重要的是成本的減少，如今市場競爭激烈，價格始終是影響消費者購買的主要因素。電動汽車之所以貴，主要就是電池成本高，而只有從源頭上降低成本，才能擁有更多的市場競爭力。
他的火箭不但能超越星辰，還能回收再利用，大幅降低了人類探索太空的成本。此外，他還證明了電動車能大規(guī)模量產(chǎn)和銷售。不過，2017 年夏天的財報會議上，Musk 也不得不承認(rèn)特斯拉在電池上遇到了問題。
“誰能在電池上取得大突破？我們會愛死他的。”Musk 在財報會議上感嘆。
Musk 發(fā)出這句略帶嘲諷的感嘆也是因為分析師的一個問題，那時一條新聞稱豐田在電池領(lǐng)域取得重大突破，它的固態(tài)電池黑科技已經(jīng)進(jìn)入“生產(chǎn)工程”階段。
“這不就是電池突破的日常嗎？”Musk 諷刺意味十足，哪家公司能搞出固態(tài)電池的話，可以發(fā)給特斯拉樣品或者找第三方獨立實驗室證明。“要不然就閉嘴吧。”
不過，鋼鐵俠否定固態(tài)電池并不意味著這項技術(shù)就死路一條，另一家快被人遺忘的電動車新創(chuàng)公司就宣稱自己離取得突破不遠(yuǎn)了。這家公司就是 Fisker。
Fisker 即將量產(chǎn)的電動超跑“Emotion”用的是 LG 的鋰離子電池。不過，它還留了一手，F(xiàn)isker 自行研發(fā)的固態(tài)電池幾個月后就能完成最終設(shè)計，并可能大規(guī)模量產(chǎn)，未來成熟后將成為 Emotion 的標(biāo)配。
縱觀整個電動車行業(yè)，大家都還在守著“濕的”鋰離子電池，說的形象點就是超大號手機(jī)電池。由于鋰離子電池的發(fā)展遭遇瓶頸，因此汽車行業(yè)的先驅(qū)們將目光投向了固態(tài)電池這一概念，它省掉了液態(tài)電解質(zhì)傳輸能量的步驟，轉(zhuǎn)而采用固態(tài)“干性”導(dǎo)電材料制作。
與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，固態(tài)電池不容易起火。在鋰離子電池中，液態(tài)電解質(zhì)的運動會產(chǎn)生熱量，在某些情況下會出現(xiàn)失控效應(yīng)進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)。固態(tài)電池就不一樣，它汲取能量速度更快也更安全。這就意味著車輛能擁有更快的充電速度，而在這方面電動車一直被人所詬病。此外，少了液態(tài)電解質(zhì)運動產(chǎn)生的巨大熱量，廠商在溫控方面就不用留出巨大空間，而這部分空間可以用來增加車輛續(xù)航，讓用戶不再被續(xù)航焦慮困擾。
說實話，眼下固態(tài)電池現(xiàn)在還沒走出實驗室，量產(chǎn)就更別說了。去年秋天，豐田也曾試圖量產(chǎn)固態(tài)電池，但遇到了不少麻煩。后來，豐田也不得不拉上其他日本車廠和松下一同攻關(guān)，以求解決技術(shù)瓶頸。
最近，他們不得不承認(rèn)，固態(tài)電池恐怕 2030 年才能大規(guī)模進(jìn)入市場。作為特斯拉的主要供應(yīng)商之一，松下在 2025 年之前都會專注于鋰離子電池的研發(fā)和生產(chǎn)。德國汽車巨頭大眾也對固態(tài)電池有極大興趣，不過它也不敢將身家壓在這里，而是直接投資了一家研發(fā)固態(tài)電池的公司，以求能有個意外回報。
其實現(xiàn)有電池技術(shù)還有不少進(jìn)步空間，就拿特斯拉電動車來說，高端型號性能和續(xù)航都是世界第一流，不過缺點依然很明顯。比如，你永遠(yuǎn)不可能在 1 小時內(nèi)充滿電，即使是在特斯拉的超級充電站。此外，當(dāng)你出門開了 150 英里之后，就會產(chǎn)生嚴(yán)重的續(xù)航焦慮，怕剩余的電回不了家。
除此之外，據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，鋰電池還有衰減問題，這就意味著駕駛幾年之后電動車就達(dá)不到曾經(jīng)的續(xù)航能力，而且別忘了，冬天氣候寒冷時電動車?yán)m(xù)航也會大打折扣。火災(zāi)問題也不能忽視，即使是技術(shù)領(lǐng)先的特斯拉也已經(jīng)發(fā)生多次車輛起火事故。
這也是固態(tài)電池成為業(yè)界新寵的原因，從理論上來說這項技術(shù)幾乎能解決現(xiàn)有電動車的所有軟肋。
在這里我們得插播一下老 Fisker 的歷史，2011 年時導(dǎo)致它破產(chǎn)的就是電池問題，事實上它是被供應(yīng)商殺死的，因為后者提供了質(zhì)量出問題的電池。這也不難解釋為何新 Fisker 選擇自行開發(fā)固態(tài)電池了。
這家公司堅信自己會成為第一個量產(chǎn)固態(tài)電池的公司，因為它的設(shè)計方法和制造方案都是業(yè)內(nèi)首創(chuàng)。
Fisker Emotion 原型車
要理解 Fisker 為何能有如此爆棚的自信，你就得對固態(tài)電池進(jìn)行深入了解。眼下，許多看似更有前途的固態(tài)電池都采用了薄膜技術(shù)。是不是想到了太陽能電池板？
對，兩者的制造方法一模一樣。與傳統(tǒng)鋰電池相比，固態(tài)電池體積更小柔韌性也更好，它在能量密度上也有優(yōu)勢。不過，在能量輸出上它卻遇到了瓶頸，而且這項技術(shù)的研發(fā)相當(dāng)昂貴，沒人敢打包票它就一定能滿足量產(chǎn)車型的需求。
Fisker 的解決方案稍有不同，簡單來說它就像是將這些超薄的固態(tài)電池以三維層狀的方式進(jìn)行堆疊，這樣的 3D 結(jié)構(gòu)讓電池表面積大了 27 倍。
這就意味著，F(xiàn)isker 的固態(tài)電池在能量密度上比單個的固態(tài)電池條帶要高得多，與傳統(tǒng)鋰電池相比則更是可以輕松碾壓（能量密度是鋰電池兩倍多）。此外，F(xiàn)isker 稱自家固態(tài)電池至少能經(jīng)受 1000 次充電循環(huán)，而特斯拉只有它的一半。
Fisker 還指出，公司已經(jīng)找到了拉低固態(tài)電池成本的方案，這一切都要歸功于制造上的突破。“我們已經(jīng)解決了精確、重復(fù)且快速生產(chǎn) 3D 固態(tài)電池的方法。”Fisker 說。“傳統(tǒng)鋰電池在制造時要經(jīng)過 18 個步驟，從下料到電池發(fā)貨要耗費 50 到 60 天，這個周期太過漫長。”Fisker 表示其固態(tài)電池整個生產(chǎn)制造周期還不到十天。
