早在去年馬斯克公布Model3所采用的電池組時我們就知道，特斯拉使用了其公司最新的電池配比技術，淘汰了松下18650電池，而改用21700新型電池，由在內達華州的“超級電池工廠”(Gigafactory)生產。

　　同為圓柱形鋰電池，21700新型電池的規(guī)格為直徑21毫米、長度70毫米，就理論上限方面要比18650型(直徑18毫米、長度65毫米)更有利。為此，21700鋰電池率先被使用到Model3中。

　　1.21700電池的優(yōu)勢

　　從優(yōu)勢上來說，21700相對于18650主要在能量密度、成本、輕量化三方面進行了改善提升，這三點提升讓Model3聽起來更加“騷氣”，我們一點一點來分析一下：

　　1)能量密度提升20%以上

　　21700電池的能量密度要優(yōu)于18650電池。從特斯拉披露的信息看，在現(xiàn)有條件下，其生產的21700電池系統(tǒng)的能量密度在300Wh/kg左右，比其原來18650電池系統(tǒng)的250Wh/kg約提高20%。從松下的動力鋰電池單體的測試數據來看，其21700電池的體積能量密度遠高于18650型電池單體。單體電芯能量密度的提升要遠高于成組后提升的20%幅度。

　　2)電池系統(tǒng)成本下降9%左右

　　鋰電大數據根據Tesla披露的電池價格信息，預計21700的動力鋰電池系統(tǒng)售價為170美元/KWh，相比18650的售價185美元/KWh，價格下降幅度可達8.1%左右。18650的系統(tǒng)的成本約為171美元/KWh，改用21700后，系統(tǒng)成本約能實現(xiàn)9%左右的降幅，達到155美元/KWh。

　　單體容量提升后，PACK所需配件數同比例減少帶動PACK成本下降。從18650型號切換至21700型號后，電池單體電池容量可以達到3~4.8Ah，大幅提升35%，同等能量下所需電池的數量可減少約1/3，TeslaModels電動汽車使用7104節(jié)18650電池串并聯(lián)成電池組，在新款Models3上，采用21700后，電池節(jié)數必將大幅減少。在降低系統(tǒng)管理難度的同時將同比例的減少電池包采用的金屬結構件及導電連接件等配件數量，特斯拉的Pack成本占總系統(tǒng)成本約24%，預計電池包成本降幅較為可觀。

　　值得一提的是，特斯拉并沒有將Model3電池設計為易更換模式，看來特斯拉徹底要放棄電池更換的方案了，這也和成本緊密有關。

　　3)輕量化降低10%

　　采用新型21700電池之后，系統(tǒng)相比目前的電池能減少了10%的組件和重量，從而進一步降低電池Pack的重量，整車的能量密度將得到部分提升。

　　Model3一共有四個配置，分別是：50、65、80、P80D，數字相對應的是裝載電池的總容量。電池容量分別對應不同的續(xù)航里程(EPA測試)：357km、454km、550km和539km。但就整備質量看，分別為1650kg、1725kg、1800kg、1925kg。作為一款整體尺寸(4694/1849/1443mm)與寶馬3系(1540kg~1650kg)相當的車型，還是要重不少。

　　另外，特斯拉也增加了其他一些巧妙的設計以節(jié)省重量和成本。例如，它去掉了外置電池組加熱器，而只使用汽車動力總成提供的熱量，即使汽車停了下來，也能為電池加熱。這是因為電池需要在一個適宜的溫度下工作，以保持其最佳性能，這意味著它們需要在過熱的環(huán)境下冷卻，在寒冷的天氣下加熱。

　　2.21700電池“黑盒子”

　　所謂“黑盒子”，是指從用戶的觀點來看一個器件或產品時，并不關心其內部構造和原理，而只關心它的功能及如何使用這些功能。那么我們就從用戶的角度來看看21700的情況!

　　1)下游市場是否接受改變?

　　電池企業(yè)生產何種型號的電池，要受多種因素影響。目前新能源汽車界所強調的“正向研發(fā)”，要求從功能入手設計結構，這也決定了必須從使用入手去反推電池型號和規(guī)格，因此，電池型號是否更換主要還是看下游市場。

　　“18650的適配性很強，除了在電動汽車外，還可以在3C數碼、無人機、電動工具等其它領域消化。但對于21700而言，尚沒有形成有效的產業(yè)鏈來消化這些電池，這無疑會增加成本。”

　　2)設備與工藝是否滿足?

　　21700電池的生產設備、生產工藝等并非一朝一日就能準備好，如何布局還要看電池生產企業(yè)的競爭策略。

　　電池的成本降低是以產量和良品率為基礎的。起點研究(SPIR)的數據顯示，松下、三星SDI的18650電池良品率一般在98%以上，國內的良品率一般在95%以上，但這仍意味著會有較多的B品電池需要處理，這對于21700而言是個嚴峻的挑戰(zhàn)。

　　3)政策是否支持?

　　除了市場需求不明顯和電池企業(yè)制造工藝不足之外，國家在電池尺寸標準方面的相關政策也對國內電池尺寸的選擇存在重大影響。

　　工信部制定的《電動汽車用動力蓄電池產品規(guī)格尺寸》征求意見稿中，推薦的圓柱電池型號只有18650和32650兩種，一旦強制統(tǒng)一則會對其它型號的電池不利。如果國家制定的電池尺寸標準中沒有明確支持，這一類型號的發(fā)展前景將沒有看上去那么美好。

　　3.電池包容量

　　與此前的ModelS和ModelX都不同的是，特斯拉在發(fā)布Model3時沒有采用常規(guī)的“千瓦時”來表示其電池組容量，而只是給出了一個充電速率：在240V、30A的情況下，每小時充電可以行駛30英里(約合48.28公里)。

　　特斯拉電池組

　　那么，Model3的電池容量有多大?根據此前EPA官方認證信息，標準版Model3續(xù)航里程為350公里，電池組容量為50kWh，使用了2976節(jié)21700電池，每31節(jié)電池構成一個電池磚。這些電池磚又被分為4個模塊，其中2組包含23個電池磚的模塊，2組包含25個電池磚的模塊。

　　

　　特斯拉電池組布局示意圖

　　Model3長里程版的續(xù)航里程能夠達到500公里，電池組容量達到了80.5kWh，使用了4416節(jié)21700電池，每46節(jié)電池構成一個電池磚。和標準版Model3一樣，這些電池磚被分為4個模塊。

　　4.電池衰減率

　　對任何可充電電池來說，衰減是必然的。隨著充電循環(huán)次數的增加，電池中正負極的反應材料會產生損失，電解質的性能也會下降，導致整個電池的實際電量縮減。一般來說，以化學性質比較活潑的鋰電池為例，在500個充電循環(huán)之后，其電量會衰減至80%左右。

　　對于ModelS/X，特斯拉從來沒有對其電池健康度做承諾。不過Model3倒是有官方數據，即20萬公里之后，仍可以維持在70%以上的容量。但事實真有特斯拉官宣得那么理想嗎?

　　據國外媒體報道，一份針對上百位特斯拉真實車主的調研數據顯示，在行駛了10萬公里之后，ModelS/X的電池容量縮水幅度為5%，在30萬公里后，多數特斯拉還能保證90%以上的電池容量，在80萬公里之后，依然還能維持在80%以上的水準。并且，頻繁的充放電，甚至可以減緩衰減。