21700電池的發(fā)展

回望21700的發(fā)展之路，可以用“迅速”一詞來概括。在今年1月4日的投資者見面會(huì)上，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)，特斯拉稱這款電池將在Gigafactory超級電池工廠生產(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。特斯拉CEO馬斯克表示，21700型電池的電量密度是目前世界上最高的，售價(jià)也將更平易近人。

2017年的北美國際汽車展上，三星SDI也針鋒相對的展示了旗下號稱“具有相同規(guī)格”的新型電池21700。三星SDI稱，新電池的能量密度是當(dāng)時(shí)在產(chǎn)電池的兩倍，并且新電池組成的電池組在20分鐘內(nèi)可以充進(jìn)續(xù)航里程達(dá)370英里(600公里)的電池容量。

至目前，三星SDI方面還沒有量產(chǎn)21700的消息傳出。而國內(nèi)的億緯鋰能的21700生產(chǎn)線已正式竣工投產(chǎn)。

其實(shí)，在國內(nèi)市場上，億緯鋰能只是先走了一步，據(jù)了解，當(dāng)前已經(jīng)布局21700的企業(yè)，還有比克、猛獅新能源、福斯特、天鵬等。

2017年3月3日，比克電池研發(fā)副總裁林建在“2017(第五屆)中國鋰電產(chǎn)業(yè)峰會(huì)”上表示，比克18650電池量產(chǎn)后能量達(dá)到3.5Ah，下一步將開發(fā)21700電池，通過結(jié)合高鎳與硅碳，實(shí)現(xiàn)21700電池量產(chǎn)能量達(dá)6.0Ah。

遠(yuǎn)東福斯特更為實(shí)在，其在4月10日進(jìn)行21700鋰電池中段生產(chǎn)設(shè)備采購招標(biāo)。具體招標(biāo)內(nèi)容為：高效、安全、高精、節(jié)能、全自動(dòng)21700鋰電池(兼顧18650)中段生產(chǎn)設(shè)備，產(chǎn)能200PPM二條線。

猛獅新能源則表示，福建基地二期工程將在今年投產(chǎn)，三期將上21700生產(chǎn)線。

據(jù)悉，天鵬二號生產(chǎn)基地已裝備的設(shè)備生產(chǎn)21700型商品，商品能量密度可達(dá)200-240Wh/Kg。

21700電池的優(yōu)勢

電池能量密度提升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(chǎn)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(dòng)力鋰電池單體的測試數(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。

電池系統(tǒng)成本下降9%左右

鋰電大數(shù)據(jù)根據(jù)Tesla披露的電池價(jià)格信息，預(yù)計(jì)21700的動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)售價(jià)為170美元/Wh，相比18650的售價(jià)185美元/Wh，價(jià)格下降幅度可達(dá)8.1%左右。18650的系統(tǒng)的成本約為171美元/Wh，改用21700后，系統(tǒng)成本約能實(shí)現(xiàn)9%左右的降幅，達(dá)到155美元/Wh。

單體容量提升后，PACK所需配件數(shù)同比例減少帶動(dòng)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(dá)到3~4.8Ah，大幅提升35%，同等能量下所需電池的數(shù)量可減少約1/3，TeslaModels電動(dòng)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(shù)必將大幅減少。在降低系統(tǒng)管理難度的同時(shí)將同比例的減少電池包采用的金屬結(jié)構(gòu)件及導(dǎo)電連接件等配件數(shù)量，特斯拉的Pack成本占總系統(tǒng)成本約24%，預(yù)計(jì)電池包成本降幅較為可觀。

輕量化的貢獻(xiàn)

三星提到在其改用新型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(jìn)一步降低電池Pack的重量，整車的能量密度將得到部分提升。

21700電池的硬傷

下游市場是否接受改變？

電池企業(yè)生產(chǎn)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(qiáng)調(diào)的“正向研發(fā)”，要求從功能入手設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，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。

上海德朗能動(dòng)力電池有限公司總經(jīng)理陳瑤認(rèn)為，特斯拉的方式并不一定適合國內(nèi)所有的電池企業(yè)，電池尺寸要不要更改主要看下游應(yīng)用終端有沒有市場需求。目前國內(nèi)18650還有很大的市場空間和應(yīng)用范圍，因此國內(nèi)圓柱電池尺寸大規(guī)模更改還需要很長的時(shí)間。

“18650的適配性很強(qiáng)，除了在電動(dòng)汽車外，還可以在3C數(shù)碼、無人機(jī)、電動(dòng)工具等其它領(lǐng)域消化。但對于21700而言，尚沒有形成有效的產(chǎn)業(yè)鏈來消化這些電池，這無疑會(huì)增加成本?！?/p>

設(shè)備與工藝，是否做好了準(zhǔn)備？

21700電池的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等并非一朝一日就能準(zhǔn)備好，如何布局還要看電池生產(chǎn)企業(yè)的競爭策略。

電池的成本降低是以產(chǎn)量和良品率為基礎(chǔ)的。起點(diǎn)研究（SPIR）的數(shù)據(jù)顯示，松下、三星SDI的18650電池良品率一般在98%以上，國內(nèi)的良品率一般在95%以上，但這仍意味著會(huì)有較多的B品電池需要處理，這對于21700而言是個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

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(biāo)準(zhǔn)方面的相關(guān)政策也對國內(nèi)電池尺寸的選擇存在重大影響。

“工信部制定的《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池產(chǎn)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(qiáng)制統(tǒng)一則會(huì)對其它型號的電池不利?！苯K索爾新能源科技股份有限公司董事長季偉源認(rèn)為，21700等型號的圓柱電池在未來會(huì)形成趨勢，但如果國家制定的電池尺寸標(biāo)準(zhǔn)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。

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