21700電池的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-27 10:39
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特斯拉Model 3電池技術(shù)與電池組拆解
從馬斯克去年發(fā)布Model 3的電池組開始，我們就知道，特斯拉使用了該公司最新的電池匹配技術(shù)，將松下(panasonic) 18650電池用于內(nèi)華達(dá)州超級工廠(Gigafactory)生產(chǎn)的21700塊新電池。
同樣是圓柱形的鋰電池，21700塊新電池的直徑為21mm，長度為70mm，比18650塊(直徑為18mm，長度為65mm)的理論上限要好。為此，Model 3首次使用了21,700塊鋰電池。
1.21700電池優(yōu)點(diǎn)
從優(yōu)點(diǎn)來看，21700與18650有一定的聯(lián)系，主要在能量密度、成本、重量三個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)，使Model 3聽起來更加“性感”。讓我們一點(diǎn)一點(diǎn)地分析:
1)能量密度增加20%以上
21700電池具有比18650電池更高的能量密度。根據(jù)特斯拉發(fā)布的信息，其21700電池系統(tǒng)在當(dāng)前條件下的能量密度約為300Wh/kg，比原18650電池系統(tǒng)的250Wh/kg高出約20%。根據(jù)松下鋰電池單元的測試數(shù)據(jù)，其21700塊電池的體積能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于18650塊電池單元。單細(xì)胞能量密度的增加遠(yuǎn)高于組后20%的波動。
2)電池系統(tǒng)成本降低約9%
根據(jù)特斯拉發(fā)布的電池價(jià)格信息，預(yù)計(jì)21,700 power lithium battery system的價(jià)格為$170 /KWh，與$18650 $185 /KWh的價(jià)格相比，價(jià)格波動可高達(dá)8.1%。18650系統(tǒng)的成本約為171美元/千瓦時(shí)，在轉(zhuǎn)換到21700后，該系統(tǒng)的成本可以結(jié)束約9%的下降，為155美元/千瓦時(shí)。
增加單機(jī)容量后，按比例減少包裝所需零件數(shù)量，降低包裝成本。從18650型轉(zhuǎn)換到21700型后，單塊電池的容量可以達(dá)到3~ 4.8ah，大幅度提高了35%。相同能量水平下所需電池?cái)?shù)量可減少約1/3。特斯拉型號的電動汽車使用7104 18650電池串聯(lián)和并聯(lián)形成一個(gè)電池組。為了降低系統(tǒng)管理的難度，電池組件中使用的金屬結(jié)構(gòu)件和導(dǎo)電連接器的數(shù)量將按相同比例減少。特斯拉電池組的成本約占整個(gè)系統(tǒng)成本的24%，預(yù)計(jì)電池組的成本將大幅下降。
值得一提的是，特斯拉并沒有計(jì)劃將Model 3的電池更換的很容易?？磥硖厮估瓕氐追艞壐鼡Q電池的計(jì)劃，這也是與成本密切相關(guān)的。
3)重量減輕10%
新的21700電池，系統(tǒng)可以減少組件和組件相比，目前的電池，10%，然后進(jìn)一步減少組件的電池組，能源密度的車輛將得到部分改善。
型號3:50、65、80、P80D有四種配置，對應(yīng)總電池容量。電池容量對應(yīng)不同量程(EPA測試):357公里、454公里、550公里、539公里。但就制備質(zhì)量而言，分別為1650kg、1725kg、1800kg和1925kg。作為一個(gè)全尺寸(4694/1849/1443毫米)可與寶馬3系(1540公斤~1650公斤)，它仍然重了很多。
此外，特斯拉還加入了其他一些聰明的計(jì)劃來節(jié)省重量和成本。例如，它去掉了外部電池組加熱器，只使用汽車動力系統(tǒng)提供的熱量來加熱電池，即使在汽車停止時(shí)也是如此。這是因?yàn)殡姵匦枰谝粋€(gè)合適的溫度下工作，以保持其最佳功能，這意味著它們需要在過熱的環(huán)境中冷卻，在寒冷的天氣中加熱。
