特斯拉為什么使用松下 18650 鋰電池？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-01 12:24
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斯拉使用的松下 18650 鋰電池，以 NCA 為正極，并且設(shè)計了復(fù)雜的電池管理系統(tǒng)，從而盡可能保證和提高了電池工作的高效性與安全性。至于是否絕對的安全，這個無法回答，你如果想說自燃，我還想說汽油車夏天也自燃呢。
對于純電動汽車（不考慮插電混動以及純混，人家可以靠汽油開掛），我們最最糾結(jié)的是什么？里程焦慮，就是開不遠(yuǎn)，因為電池的能存儲的能量密度太低，車用電池成組后現(xiàn)在一般也就 100~150Wh/kg 的能量密度，汽油的這個數(shù)值大概是 10000……所以哪怕你像烏龜一樣背一車電池都不見得解決問題。大家天天吐槽電動汽車天天充電跑不遠(yuǎn)半路沒電了怎么辦，都是能量密度太低給害的。
現(xiàn)在電池技術(shù)的最大短板，就是能量密度太低，落后于摩爾定律無窮遠(yuǎn)……別扯那些鋰空什么的，即使它們能量密度也不夠高，關(guān)鍵是離實用還遠(yuǎn)……
所以至于為什么不采用磷酸鐵鋰電池，我想說，主要原因，應(yīng)該是容量（Capacity 單位是 Ah），以及能量（Energy，即容量的 Ah 乘以電壓，得到 Wh）偏低（磷酸鐵鋰容量比三元低一點，電壓還低，只有 3.4V，所以乘出來的能量就更低了）。
實際的汽車用電池組都是串并聯(lián)組合出來的，需要用串聯(lián)來提高電壓，此時，單節(jié)單池的電壓以及不同電池之間的容量一致性顯得非常重要，光說容量低是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹ower 功率，Life 壽命，Cost 成本，Safety 安全，以及 Energy 能量。
對比的材料是 NMC/NCA 三元材料 /NCA，LCO 鈷酸鋰，LFP 磷酸鐵鋰，LMO 錳酸鋰。NCA 和 NCM 比較相近，算是材料中的近親，因此在這里歸為一類說。
LCO = LiCoO2 , layered, NMC = LiNixMnyCozO2 , layered, NCA = LiNi1-y-zCoyAlzO2 , layered, LMO = LiMn2O4 spinel, LFP = LiFePO4 olivine
從這個圖中，我們可以看出：
LFP 材料
Energy 能量最低（悲劇，容量低是一方面，3.4V 的低電壓才是問題，反面例子就是鎳錳酸鋰尖晶石，電壓 4.7V）。篇幅所限，就不在這里放充放電曲線了。
Power 功率一點也不低（在鄙研究所自制的中試級磷酸鐵鋰，5C 可以做到 130mAh/g 滴（當(dāng)然 PHOSTECH 的也可以......）。包碳 + 納米化材料倍率性能還是很強(qiáng)大的！
Life 壽命和 Safety 安全性最優(yōu)，這主要得益于該材料中聚陰離子 PO43-的結(jié)合作用，使得氧結(jié)合的更好，與電解液的反應(yīng)活性低，不像三元材料那樣更容易出現(xiàn)一些產(chǎn)生氧氣鼓泡等現(xiàn)象。壽命上，一般認(rèn)為可以>4000 次循環(huán)。
Cost 成本，磷酸鐵鋰還不錯，成本上僅次于 LMO 錳酸鋰材料（這個東西，空氣燒，錳源又便宜），第二有競爭力。磷酸鐵鋰的原料，磷鐵鋰都比較便宜，但是做成納米粉需要一些成本，熱處理又要在惰性氣氛下進(jìn)行，種種工藝要求，導(dǎo)致該材料的成本（國產(chǎn)的大約 10W/t）不像 LMO 那么低（6~7W/t），但是比起 NMC（13W/t），LCO（更貴）還是便宜一些的。
原因：鈷比鎳貴（我國貧鈷啊有沒有），鎳比錳鐵要貴，用什么原料，有什么成本。
然后再對比分析以下 NCM/NCA 材料
能量最有優(yōu)勢（電動汽車就想跑遠(yuǎn)點，這個最重要）。此外隨著高鎳 NCM 材料的研發(fā)推出，這個材料的能量密度還能有進(jìn)一步的提升
功率還可以（其實也夠用了，對于純電動汽車，能量比功率特性更為重要，對于豐田 Prius 這種混動車，功率特性才更重要，但前提是能量不能太挫）
壽命，也不錯。之前的時候，三元材料可能壽命在 1000 次左右，但是近幾年來隨研發(fā)工作的進(jìn)展，該材料的壽命已經(jīng)可以達(dá)到 2000 周（好像標(biāo)準(zhǔn)是還能保持 80%還是多少，記不清了），這就已經(jīng)很可觀了，比如你電動汽車，一天一充，一年 365 次，2000 次夠你 6 年了，好多人這時都打算換車?yán)病?/div>
