浅析特斯拉汽车为何选用18650锂电池?

2020-07-31 14:57:08 43

Tesla不是一家电池厂商,它在电池生产技术方面不会有太多的积累,现阶段也很难投入大量的人力物力与电池供应商一起去改善层叠式电池的生产工艺。因此,在研发Roadster和Model S的时候,Tesla的选择是从市场上去购买电池,自行开发电池系统。开发一套管理6000多节单体一致性很好的电池系统与开发一套200多节一致性很差的电池系统,相比之下,前者的技术难度应该更低一些。即使单体电池数目增多,但是如果这些电池的性能是可靠的,管理起来还是容易一些。


1、成本


Tesla采用18650锂电池,可以利用日本松下等厂商之前的生产线进行生产。在消费类电子产品所用18650锂电池竞争日趋激烈的情况下,小编想松下等厂商是非常乐意与Tesla合作升级产品,将原有的生产线改良后用于生产动力电池。


另外,工业生产有一个规模效应,当生产产品的规模达到一个量级之后,成本会大大降低。一辆Tesla需要上千节18650锂电池,因此单体的采购价格应该可以压得比较低。


2、一致性


18650锂电池是更早、很成熟、很稳定的锂离子电池,广泛应用在电子产品中,每年的出货量大约有几十亿节。多年来,日本厂商在18650锂电池的生产工艺上积累了大量的经验,使得产出的18650锂电池的一致性、安全性都达到了非常高的水准。


在与美国一位电池界教授交流的过程中,他半戏谑地说过一番话:如果你从日本某厂商直接购买了同一批次的电池,然后用你的电池充放电测试仪器去同时测试它们,如果发现不同通道测出的放电曲线不一样,你应该怀疑你的设备而不是电池的一致性。

锂电池加工定制

相比之下,层叠式锂离子电池远远没有成熟(参见为什么电动车行业不推行标准化电池?),甚至连尺寸、大小、极耳位置等都不统一,电池厂商所具备的经验也很不足,电池的一致性达不到18650锂电池的水准。如果电池的一致性达不到要求,大量电池串、并联形成的电池组的管理将是一场梦魇。


总结来说,18650锂电池的单体容量小(一般不会超过3 Ah),所需的单体数量会很多(Roadster有6831节),但是一致性很好;层叠式电池的容量可以做得较大(30 Ah甚至40 Ah),单体数量可以降低,但是一致性差。


对比另一种很成功的纯电动汽车,日产的LEAF,它采用的是层叠式锂离子电池。这是因为日产与NEC合作多年,在电池技术方面积累很深厚,在品质控制方面应该有相当的功力。LEAF的电池来自AESC,日产与NEC的合资公司。


对比下美、日、中等不同地区的汽车厂商在开发电动汽车时与电池厂商的合纵连横是一件非常有意思的事情。


3、散热能力


层叠式电池的厚度薄、表面大,均热、散热能力都不错,因此日产的LEAF很大胆地采用了被动式热管理系统(其实是不管理!),由空气的自然对流将热量带走。


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