?鋰電池具有體積小、容量大、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、電腦、家電、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能市場(chǎng)等眾多領(lǐng)域，不斷煥發(fā)出旺盛的生命力。

隨著近幾年新能源汽車的火熱發(fā)展，鋰電池也隨之大火。動(dòng)力電池一直是新能源汽車的重要領(lǐng)域，誰掌握了動(dòng)力電池，誰就掌握了新能源汽車。而在動(dòng)力電池中，最受矚目的當(dāng)屬鋰離子電池。

鋰離子電池的能量密度很高，它的容量是同重量的鎳氫電池的1．5～2倍，而且具有很低的自放電率。此外，鋰離子電池幾乎沒有“記憶效應(yīng)”以及不含有毒物質(zhì)，鋰離子電池的這些優(yōu)點(diǎn)使其在新能源汽車領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

如今應(yīng)用較廣泛的圓柱鋰離子電池有18650電池以及21700電池。

18650電池：

18650電池原指鎳氫電池和鋰離子電池，由于鎳氫電池現(xiàn)在比較少用，所以現(xiàn)在多指鋰離子電池。18650是鋰離子電池的鼻祖－－日本SONY公司當(dāng)年為了節(jié)省成本而定下的一種標(biāo)準(zhǔn)性的鋰離子電池型號(hào)，其中18表示直徑為18mm，65表示長(zhǎng)度為65mm，0表示為圓柱形電池。常見的18650電池有三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰電池。

說起18650電池，就不得不提起特斯拉，特斯拉在進(jìn)行電動(dòng)汽車電池開發(fā)時(shí)，測(cè)試了很多種類的電池，但最后把目標(biāo)鎖定在18650電池，將18650電芯作為新能源電動(dòng)汽車電池的技術(shù)路線?？梢哉f，特斯拉之所以能夠擁有不遜于傳統(tǒng)燃油車的性能表現(xiàn)，除了電動(dòng)機(jī)技術(shù)之外，還要得益于特斯拉先進(jìn)的電池技術(shù)。那么特斯拉為何選定18650電池作為其動(dòng)力之源呢？

優(yōu)點(diǎn)

工藝成熟 一致性高

在進(jìn)入新能源汽車領(lǐng)域前，18650電池便已廣泛應(yīng)用在電子產(chǎn)品中，是最早、最成熟、最穩(wěn)定的鋰離子電池，經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)累積，日本廠商將18650電池在消費(fèi)類產(chǎn)品所積累的先進(jìn)技術(shù)極好地應(yīng)用于車載電池領(lǐng)域。松下是全球電池技術(shù)和規(guī)模最大的企業(yè)之一，相較于其他廠商，產(chǎn)品缺陷最少，規(guī)模較大，也便于從中挑選出一致性好的電池。

相比之下，其他電池例如層疊式鋰離子電池遠(yuǎn)不夠成熟，許多產(chǎn)品連尺寸、大小等都不能統(tǒng)一，電池廠商所具備的生產(chǎn)工藝也不能滿足條件?？偟膩碚f，電池的一致性達(dá)不到18650電池的水準(zhǔn)。如果電池的一致性達(dá)不到要求，大量電池串、并聯(lián)形成的電池組的管理也將不能讓每個(gè)電池的性能更好地發(fā)揮，而18650電芯可以很好地解決這一問題。

安全性能高

18650鋰電池安全性能高，不爆炸，不燃燒；無毒，無污染，經(jīng)過RoHS商標(biāo)認(rèn)證；且耐高溫性能好，65度條件下放電效率達(dá)100％。

18650電池一般采用鋼殼封裝，在汽車發(fā)生碰撞等極端情況下，更能盡量減少安全事故的發(fā)生，安全性更高。除此之外，18650每個(gè)電池單元的尺寸小，將每個(gè)單元的能量可控制在較小的范圍，與使用大尺寸電池單元相比，即使電池組的某個(gè)單元發(fā)生故障，也能降低故障帶來的影響。

能量密度高

18650鋰電池的容量一般為1200mah～3600mah之間，而一般電池容量只有800mah左右，如果組合起來成18650鋰電池組，那18650鋰電池組可以突破5000mah。它的容量是同重量的鎳氫電池的1．5到2倍，而且具有很低的自放電率。18650電芯的能量密度目前能夠達(dá)到250Wh／kg的水平，滿足特斯拉高續(xù)航里程的要求。

成本低 性價(jià)比高

18650鋰電池的使用壽命很長(zhǎng)，正常使用時(shí)循環(huán)壽命可達(dá)500次以上，是普通電池的兩倍以上。18650產(chǎn)品的技術(shù)成熟程度高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)還有制造設(shè)備，以及衍生的18650模組的技術(shù)都很成熟，這些都使得它的運(yùn)行成本和維護(hù)成本降低。

目前應(yīng)用比較廣泛的18650電池已有多年的發(fā)展歷史，相對(duì)其他類型電池技術(shù)雖然較成熟，但依然面臨著產(chǎn)熱高、成組復(fù)雜、無法實(shí)現(xiàn)快充等問題。在這樣的背景下，21700圓柱三元電池應(yīng)運(yùn)而生。

2017年1月4日，特斯拉宣布與松下聯(lián)合研發(fā)的新型21700電池開始量產(chǎn)，并強(qiáng)調(diào)這是目前可量產(chǎn)電池中能量密度最高且成本最低的電池。

21700電池：

電池21700是圓柱型電池的型號(hào)，具體指：21——指圓柱電池的外徑為21mm；700——指圓柱電池的高度為70．0mm。

這是為了適應(yīng)電動(dòng)汽車對(duì)更長(zhǎng)續(xù)行里程的要求，為提高車輛電池空間有效利用率，而開發(fā)出的新型號(hào)。同種材料，21700相比常見的18650圓柱鋰電池，容量可以高35％以上。

新型21700具有四大顯著的優(yōu)勢(shì)：

（1）電池單體容量提升35％。以特斯拉生產(chǎn)的21700電池為例，從18650型號(hào)切換至21700型號(hào)后，電池單體電池容量可以達(dá)到3～4．8Ah，大幅提升35％。

（2）電池系統(tǒng)能量密度提升約20％。特斯拉披露的數(shù)據(jù)來看，早期使用的18650電池系統(tǒng)能量密度約250Wh／kg，后來其生產(chǎn)的21700電池系統(tǒng)能量密度在300Wh／kg左右，21700電池的體積能量密度比原有的18650高出近20％。

（3）系統(tǒng)的成本預(yù)計(jì)下降9％左右。從特斯拉披露的電池價(jià)格信息分析，21700電池的動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)售價(jià)為170美元／Wh，而18650電池系統(tǒng)的售價(jià)為185美元／Wh。在Model3上使用21700電池后，僅電池系統(tǒng)成本就可以下降約9％。

（4）系統(tǒng)的重量預(yù)計(jì)下降10％左右。21700整體體積大于18650，隨著單體容量提升后，單體能量密度更高，所以同等能量下所需電池單體的數(shù)量可減少約1／3，在降低系統(tǒng)管理難度的同時(shí)也將減少電池包采用的金屬結(jié)構(gòu)件及電氣配件的數(shù)量，這進(jìn)一步降低了電池的重量。三星SDI改用一套新型21700電池之后，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)相比目前的電池減少10％重量。

保持了18650型電池所具有的高可靠性和穩(wěn)定的性能，21700電池性能在各方面均比18650有較大提升。此外，相較于其他電池型號(hào)，21700從電池原材料選用、制作工藝和技術(shù)流程等方面，都和技術(shù)較成熟的18650電池相似。因此18650與21700的產(chǎn)線大部分可以兼容，部分企業(yè)比較穩(wěn)妥的辦法是在生產(chǎn)線上做文章，將生產(chǎn)線向21700和18650兼容上靠攏。

動(dòng)力電池追求高比能已成不可逆的趨勢(shì)，眾多電池企業(yè)開始把目光轉(zhuǎn)向布局21700電池。一些企業(yè)的生產(chǎn)線從國(guó)外進(jìn)口，但組裝上都是自己進(jìn)行，因此可以投入較少的成本實(shí)現(xiàn)18650向21700的轉(zhuǎn)化。

鋰電池和18650鼻祖——曾經(jīng)的索尼鋰電池

早在1991年，索尼公司就發(fā)布了首個(gè)商用鋰離子電池。同時(shí)，索尼公司根據(jù)多年開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮后定下了一種標(biāo)準(zhǔn)電池型號(hào)：直徑為18mm，長(zhǎng)度為65mm的圓柱形電池——也就是我們今天常說的18650鋰電池。

之后，這種圓柱形的鋰離子電池徹底革新了消費(fèi)電子產(chǎn)品的面貌。小到充電寶，大到汽車，這種圓柱形電池?zé)o時(shí)不刻不在影響著我們生活的方方面面。

今天，松下，三星，LG，比克，力神等知名的電池工廠仍然在24小時(shí)不停地生產(chǎn)著這種有著近30年歷史的產(chǎn)品。而當(dāng)年的鼻祖——索尼卻已經(jīng)漸漸地消失在了人們的視野之中。

涅槃重生后的再出發(fā)——現(xiàn)在的村田鋰電事業(yè)

2017年9月1日，索尼正式公告宣布已完成索尼集團(tuán)電池業(yè)務(wù)向MLCC等電子元器件龍頭企業(yè)村田制作所（以下簡(jiǎn)稱“村田”）的轉(zhuǎn)讓。同年11月，索尼在國(guó)內(nèi)的工廠“索尼電子（無錫）有限公司”正式更名為“村田新能源（無錫）有限公司”。

至此，“索尼鋰電”涅槃重生為“村田鋰電”，踏上了復(fù)興之路。

今年2月8日，村田創(chuàng)新智造園新增11.1億美元項(xiàng)目簽約落戶無錫高新區(qū)。村田創(chuàng)新智造園由村田集團(tuán)投資建設(shè)，是村田集團(tuán)打造的以產(chǎn)業(yè)資源集聚、行業(yè)引領(lǐng)和示范為一體的創(chuàng)新型園區(qū)。

根據(jù)規(guī)劃，村田創(chuàng)新智造園將建設(shè)村田電子元器件新工廠和新能源鋰電池新工廠兩大全新的生產(chǎn)制造基地，整體投資規(guī)模從現(xiàn)有的14.5億美元增加至25.6億美元。項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后，產(chǎn)值規(guī)模將從現(xiàn)在的125億元增加到200億元。

2018年8月8日，村田新能源（無錫）有限公司第四工廠舉行竣工典禮，該工廠預(yù)計(jì)在2019年1月正式投產(chǎn)。

據(jù)了解，新工廠主要提供輕薄型鋰電池產(chǎn)品，生產(chǎn)的鋰電池產(chǎn)品可以供應(yīng)智能手機(jī)、移動(dòng)終端、電動(dòng)工具等市場(chǎng)，此外還可以應(yīng)用于相機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、電動(dòng)自行車、吸塵器、游戲機(jī)等

。此前，村田在智能手機(jī)零部件業(yè)務(wù)的生產(chǎn)和制造領(lǐng)域取得了不俗的成績(jī)，隨著手機(jī)行業(yè)增長(zhǎng)放緩，村田開始逐步將業(yè)務(wù)領(lǐng)域從移動(dòng)通信拓展到汽車、醫(yī)療與新能源領(lǐng)域，收購(gòu)索尼鋰電業(yè)務(wù)將幫助村田進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)和擴(kuò)張。

村田鋰電的新發(fā)展和新方向

據(jù)村田相關(guān)人員透露，目前村田圓柱電池產(chǎn)品序列大致分為三元圓柱VTC系列和磷酸鐵鋰圓柱FTC系列兩大類。、

VTC系列產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)主要提供給全球頂尖的電動(dòng)工具公司和無線吸塵器公司。隨著村田集團(tuán)不斷在汽車和醫(yī)療等行業(yè)加大開拓力度，今后村田三元圓柱也會(huì)在各種電動(dòng)車輛和醫(yī)療輔助器械上開拓新的市場(chǎng)。

村田FTC系列產(chǎn)品除了在傳統(tǒng)的ESS儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)力外，也憑借其高達(dá)14000次的充放電循環(huán)性能，極佳的高溫耐久性以及高安全性等優(yōu)勢(shì)，在物流車輛和專用車輛市場(chǎng)上已經(jīng)獲得了國(guó)際叉車巨頭的青睞。

今后，村田將進(jìn)一步開拓高端AGV等智能物流市場(chǎng)，以及對(duì)安全性和耐久性有著極高要求的專用車輛市場(chǎng)。

左26650FTC，右18650VTC

另外，受到特斯拉開發(fā)21700的影響，市場(chǎng)對(duì)21700的需求和接受度都在不斷增加，村田也在積極布局21700的產(chǎn)品線，目前開發(fā)已經(jīng)接近尾聲，明年有望實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

據(jù)了解，目前村田21700鋰電池的初步設(shè)計(jì)目標(biāo)是，單電芯容量在4000mAh以上，連續(xù)放電電流在40A以上。

村田的21700三元鋰電池

布局5G/IoT市場(chǎng)

此外，在村田集團(tuán)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的通信領(lǐng)域，也活躍著村田鋰電池的身影。

據(jù)了解，除了傳統(tǒng)的手機(jī)鋰電池以外，為了針對(duì)今后5G和IoT等應(yīng)用的用電需求特點(diǎn)，村田還特別開發(fā)了大功率和寬溫域的IoT專用紐扣電池，主要應(yīng)用于LPWA設(shè)備和戶外復(fù)雜環(huán)境中的IoT設(shè)備。

在收購(gòu)索尼鋰電業(yè)務(wù)后，村田計(jì)劃將該電池業(yè)務(wù)作為能源業(yè)務(wù)的核心進(jìn)行運(yùn)營(yíng)，為未來進(jìn)入新能源領(lǐng)域的目標(biāo)做足準(zhǔn)備。今后，村田還將進(jìn)一步加大研發(fā)，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不斷豐富產(chǎn)品種類，引領(lǐng)創(chuàng)新潮流，為電子行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。