特斯拉用的什么鋰電池？特斯拉鋰電池組壽命是多久？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-05-17 13:38
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特斯拉用的什么鋰電池？
特斯拉采用的是由松下生產(chǎn)的18650電池，在Model 3正式投產(chǎn)后，新型21700電池將取代18650，成為新的電芯。
特斯拉采用的是由松下生產(chǎn)的18650電池，在Model 3正式投產(chǎn)后，新型21700電池將取代18650，成為新的電芯。
21700電池是三元鋰電池，陰極材料是鎳鈷鋁酸鋰（NCA）。這種圓柱形三元電池，是目前能量密度最高的動(dòng)力電池解決方案。相比方塊形電池，此類電池雖然能量密度高，但穩(wěn)定性較差，需要有較為出色的BMS（電池管理系統(tǒng)）支持。
在現(xiàn)有條件下，其生產(chǎn)的21700電池系統(tǒng)的能量密度在300Wh/kg左右，相比其原來18650電池系統(tǒng)的250Wh/kg約提高20%。同時(shí)根據(jù)松下的動(dòng)力鋰電池單體的測(cè)試數(shù)據(jù)來看，其21700電池的體積能量密度遠(yuǎn)高于18650型電池單體。單體電芯能量密度的提升要遠(yuǎn)高于成組后提升的20%幅度。
特斯拉最早的Roadster采用的是松下的NCR18650A型電池，額定電壓3.6V，容量3.1Ah。之前的85kWh電池組采用的是NCR18650B型電池，額定電壓3.6V，容量3.1Ah。
21700型電池相比18650型電池，增大了圓柱電芯的物理尺寸，雖然這會(huì)增加能量容積，但同時(shí)會(huì)降低電芯循環(huán)壽命和倍率等性能。如果持續(xù)增大尺寸，電芯安全性和適配性都會(huì)降低，無形之中增加新能源汽車安全隱患和設(shè)計(jì)難度，據(jù)測(cè)算，容量每提升10%，循環(huán)壽命大約會(huì)降低20%；充放電倍率降低30-40%，同時(shí)電芯會(huì)有20%左右的升溫。電池溫度的升高，循環(huán)壽命的減短，這對(duì)電動(dòng)車來說就是致命的缺陷。
理論上，相比18650電池，21700電池壽命更短、同等容量充電時(shí)間更長、安全性更低，但如果特斯拉的BMS足夠出色，那這些問題也是可以優(yōu)化的。
特斯拉鋰電池組壽命
特斯拉在此前推出了自動(dòng)駕駛出租車之后，對(duì)車身和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更加的關(guān)注，目前推出的特斯拉Model3車身和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命達(dá)到了160萬公里，但電池模塊的使用壽命僅在48萬-80萬公里之間。如果將電池模塊的壽命提升到160萬公里，將有大大降低自動(dòng)駕駛出租車的運(yùn)營成本，提升使用時(shí)長。
現(xiàn)階段大多數(shù)車輛在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)考慮到160萬公里的運(yùn)營目標(biāo)，包括車輛驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)、測(cè)試和驗(yàn)證工作，都是為160萬公里的目標(biāo)所服務(wù)，但實(shí)際上現(xiàn)在的電動(dòng)車電池大部分使用壽命都無法達(dá)到160萬公里。
常規(guī)的內(nèi)燃機(jī)需要相應(yīng)的傳動(dòng)系統(tǒng)、變速箱系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)來匹配，但是電動(dòng)車這些均不需要，通過三電就能保證車輛已高性能方式行駛，在技術(shù)推動(dòng)背景下特斯拉的理論續(xù)航成績其實(shí)要比內(nèi)燃機(jī)更容易實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)然需要克服最大的問題就是鋰電池組問題，這是最大的限制瓶頸，一旦電池組成為最大的拖油瓶那么其160萬公里目標(biāo)將會(huì)遙遙無期，畢竟一旦電動(dòng)車最大公里數(shù)達(dá)到160萬公里，這注定其壽命要比發(fā)動(dòng)機(jī)更長！
對(duì)特斯拉鋰電池組壽命的認(rèn)識(shí)，要建立在對(duì)電池結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上。在充放電過程中，每一次參與運(yùn)動(dòng)的鋰離子越少，對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞越小。每一次參與運(yùn)動(dòng)的鋰離子跑得越慢，對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞也越小。如果鋰離子跑得差不多了，還要持續(xù)從里面抽取鋰離子，對(duì)電池就會(huì)有損傷。
結(jié)構(gòu)越不穩(wěn)定，被破壞得越多，循環(huán)壽命自然就會(huì)變差。所以，我們通常強(qiáng)調(diào)，鋰離子電池的充放電要淺充淺放，不要挑戰(zhàn)電池的極限。
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