21700電池或將取代18650電池成為新的標準型號

2021-01-13 蓋世汽車資訊

談及新能源汽車的「心臟」——動力電池,國家已經出臺相關標準,明確提高了質量能量密度要求(電池系統的質量能量密度提高至不低於95Wh/kg)。為此,電池生產商們可謂悲喜交加:喜的是,新能源汽車市場的逐年利好;悲的是,提升電池能量密度與降低生產成本的焦慮。

電動汽車資源網獲悉,GB/T 34013-2017標準明確規定了電動汽車動力電池單體、模塊和標準箱規格尺寸,適用於電動汽車上的鋰離子電池、金屬鉛化物鎳蓄電池和其他類型蓄電池。小編從GB/T 34013-2017標準中看到,主要的圓柱電池尺寸有18650、21700等類型,而業內人都了解,過去18650電池的應用非常廣泛,但相比21700電池的特性,其優勢就遜色許多。Tesla表示,「選擇21700,不是它的絕對性能優於其他型號,是物理性與經濟性綜合均衡的結果。」

下圖:圓柱形電池尺寸系列

 注:N1——圓柱電池的直徑;N3——不包含極柱的電池高度。

有研究人員稱,圓柱電池的物理尺寸增加不止提升能量密度,同時會降低循環壽命和倍率等性能。據測算,容量每提升10%,電池循環壽命大約會降低20%。國內現在擁有18650、21700、26650、32650等圓柱電池路線,專家認為,對國內動力電池市場來說,確立標準還需要一段長時間的修行。

21700電池或將取代18650電池成為新的標準型號

小編從Tesla披露的信息看,在現有條件下,其生產的21700電池系統的能量密度在300Wh/kg,相比18650電池系統的250Wh/kg提高了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於18650型電池單體。單體電芯能量密度的提升要遠高於成組後提升的20%幅度。

從成本來看,根據Tesla披露的電池價格信息,預計21700的動力鋰電池系統售價為170美元/kWh,相比18650的售價185美元/kWh,價格下降幅度可達8.1%。18650的系統的成本約為171美元/kWh,改用21700後,系統成本約能實現9%左右的降幅,達到155美元/kWh。

由此可見,相比18650型號電池,21700電池的優勢如下:

第一，空間利用率變大,電芯單體及系統能量密度都可得到提升。從18650型號切換至21700型號後,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。

圖示:21700與18650能量密度對比圖

第二，減少成本(PACK成本最大可削減15%;系統成本可下降9%)。三星提到,在其改用新型21700電池之後,系統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。另外,從生產工藝、設備折舊、人工成本與18650電池相同,但21700容量更高。按照每瓦時來計算成本,21700顯然更具優勢。

圖示：18650與21700對比

企業瞄準21700市場

談及21700電池市場,就不得不提Tesla,在與松下聯合之後,目前已開始小批量生產21700電池。電動汽車資源網獲悉,在Model 3項目成立之初,馬斯克就給這款車定了3.5萬美金的售價,如果採用原來的18650電池,就會產生兩種結果,要麼保證續航超出定價,要麼保證定價降低續航能力,對於「挑剔」的馬斯克來說都很難接受。所以問題在於,有沒有一種電池在保證續航的同時降低成本,答案為「21700電池」。

三星SDI也表示,新電池的能量密度是當時在產電池的兩倍,並且新電池組成的電池組在20分鐘內可以充進續航裡程達600公裡的電池容量。至目前,三星SDI方面還沒有量產21700的消息傳出。而國內的億緯鋰能的21700生產線已正式竣工投產。億緯鋰能內部人員表示,上線21700主要基於兩大原因:一是相比18650具有三大優勢;二是主要基於Tesla帶動效應。

比克電池研發副總裁林建曾公開表示,下一步公司將通過結合高鎳與矽碳,實現21700電池額定容量達到6.0Ah。天津力神則規劃在2018年推出260Wh/kg的產品,並向NCM811和NCA體系升級,最終達到300Wh/kg的目標。

此外,猛獅新能源已布局21700電池產品,位於福建的鋰電生產基地二期將建設3條產線,其中2條為21700產線,其中一條最快將於2018年6月裝配完成。

不可否認,21700型號的圓柱電池在未來會形成趨勢。據了解,在第八批推薦目錄中,南京金龍客車製造有限公司和北汽(常州)汽車有限公司各有一款純電動廂式運輸車採用了力神的21700電池。資料顯示,該電池單體容量為4.0Ah,系統能量密度為133.64Wh/kg。顯然,目前21700電池的各項性能指標還不足夠亮眼,僅僅是「加長加粗」的18650電池而已。

總之,從國內現狀而言,21700市場尚處於起步階段,未來還有一段艱辛的路要走。

相關焦點

  • 21700電池或將取代18650電池成為新標準型號
    [摘要]談及新能源汽車的「心臟」——動力電池,國家已經出臺相關標準,明確提高了質量能量密度要求(電池系統的質量能量密度提高至不低於95wh/kg)。談及新能源汽車的「心臟」——動力電池,國家已經出臺相關標準,明確提高了質量能量密度要求(電池系統的質量能量密度提高至不低於95wh/kg)。
  • 馬斯克:18650電池是一場事故,未來是21700的天下
    所以問題在於，有沒有一種電池在保證續航的同時降低成本，答案就是21700電池。雖然18650電池為特斯拉崛起立下汗馬功勞，但馬斯克本人對它一直抱著懷疑態度，針對21700與18650電池，馬斯克在社交媒體表示：18650電池的出現完全是一場歷史事故，它是早期產品的標準，現在只有21700電池才能滿足電動汽車對電池性能的要求。為什麼是21700電池？
  • 18650要被21700取代?動力電池布局轉變只是一個起點
    電池家族中種類繁多，但是目前市場量產和重點研究開發的型號相對集中，21700上市到現在僅僅一年時間，就具摧枯拉朽之勢，已經引領了電池企業布局高潮。傳統的18650應用十分廣泛，保持高市場佔有率，未來是否會被21700取代？本文將進行簡要分析。一、什麼是18650電池和21700電池？
  • 18650電池將退出汽車領域?將被哪種電池取代?
    甚至有業內人士稱，2019年，18650電池將退出汽車領域。sSOednc為何18650電池的裝機率會下降，又是哪種電池擠佔了18650的市場份額？未來會怎樣？sSOednc18650成為動力電池特斯拉在生產電動汽車的時候，只有18650電池最為成熟。
  • 21700電池PK18650電池 特斯拉為何帶頭換芯?
    21700電池，能否颳起型號變更的大風。 動力鋰電能量密度目標會倒逼產品型號變革提升。當前制定的2020年前新能源汽車補貼標準與動力鋰電池能量密度正比例相關，因此在電池材料體系沒有巨大突破的情況下，從產品型號設計入手，適當增大電池「直徑和長度」獲得更高的有效容量成為必然趨勢，18650已初步完成了動力鋰電池初級應用階段的歷史使命，未來「加大碼」鋰電池型號將會興起。
  • 關於18650電池以及21700電池概念及其優勢詳解
    如今應用較廣泛的圓柱鋰離子電池有18650電池以及21700電池。 18650電池： 18650電池原指鎳氫電池和鋰離子電池，由於鎳氫電池現在比較少用，所以現在多指鋰離子電池。18650是鋰離子電池的鼻祖－－日本SONY公司當年為了節省成本而定下的一種標準性的鋰離子電池型號，其中18表示直徑為18mm，65表示長度為65mm，0表示為圓柱形電池。
  • 18650/21700電池性能、成本大比拼
    自從1994年松下公司首次推出18650型號鋰離子電池以來，該型號鋰離子電池已經取得了巨大的成功，特斯拉早期推出的Model S、X和3系電動汽車採用的就是由日本松下公司提供的18650電池，近年來為了提高電池包的能量密度，減少電池包內電池的數量，松下公司又推出了容量更大的21700型號鋰離子電池，並應用在最新的Model 3車型上。
  • 18650電池和21700電池全面對比
    但是18650電池容量較小，在動力電池領域應用時，往往需要上萬隻單體電池組合成為電池組，因此導致電池組的管理難度大幅上升，因此在特斯拉的帶領下，掀起了一場21700替換18650電池的風暴。相比於18650電池，21700電池的容量更高，減少了電池組內單體電池的數量，降低了電池組的複雜程度，吸引了眾多的關注。
  • 18650電池和21700電池全面對比
    傳統的18650電池具有成熟的配套產業鏈，成本低廉，是一種理想的鋰離子電池，在消費電子領域得到了廣泛的應用。但是18650電池容量較小，在動力電池領域應用時，往往需要上萬隻單體電池組合成為電池組，因此導致電池組的管理難度大幅上升，因此在特斯拉的帶領下，掀起了一場21700替換18650電池的風暴。
  • 一文了解18650與21700電池
    此外，鋰離子電池幾乎沒有「記憶效應」以及不含有毒物質，鋰離子電池的這些優點使其在新能源汽車領域得到了廣泛應用。　　如今應用較廣泛的圓柱鋰離子電池有18650電池以及21700電池。　　18650電池：　　18650電池原指鎳氫電池和鋰離子電池，由於鎳氫電池現在比較少用，所以現在多指鋰離子電池。
  • 什麼是21700電池?21700鋰電池技術優勢
    什麼是21700電池？21700鋰電池技術優勢。與18650電池一樣，特斯拉21700電池也是圓柱形鋰電池中的一種。21700型鋰電池能量密度比我們熟知的18650型電池更高，而且成組之後成本反而會降低。
  • 18650與21700有什麼區別?
    21700鋰電池是為了適應電動汽車對更長續行裡程的要求，為提高車輛電池空間有效利用率，而開發出的新型號，和18650鋰電池有什麼區別呢？以特斯拉使用的21700鋰電池為例，從18650型號切換至21700型號後，電池單體容量可以達到3～4.8Ah,大幅提升35%。(2)電池系統能量密度提升約20%。特斯拉披露的數據來看，早期使用的18650電池系統能量密度約250Wh/kg,後來其使用的21700鋰電池系統能量密度在300Wh/kg左右，21700電池的體積能量密度比原有的18650高出近20%。
  • 宋楠:棄用18650\21700電池或為特斯拉生存的關鍵(連載27)
    而特斯拉為了快速盈利並將講更好的故事，終於決定在上海建設新工廠生產更廉價的特斯拉3。2、那麼問題來了，存在先天性安全缺陷的特斯拉S\X，是否要將這優良「一鍵爆炸」傳統，延續至決定其生死的特斯拉3？從技術角度看，停止松下18650型\21700型電芯裝配至特斯拉S\X\3，是最明智的選擇。
  • 為何特斯拉會棄用18650改用21700鋰電池呢?
    據說特斯拉在進行電動汽車電池開發時，測試了很多種類的電池，最後才將18650電芯作為新能源電動汽車電池的技術路線。那麼為什麼特斯拉最後又宣布改用21700鋰電池呢？ 18650是日本SONY公司當年為了節省成本而定下的一種標準性的鋰離子電池型號，18650作為傳統電池電芯，技術比較成熟，適配性很強，可以在3C數碼、無人機、電動工具等領域消化，是商業化最早，生產自動化程度最高，當前成本最低的一種動力電池。而 21700鋰電池是為了適應電動汽車對更長續行裡程的要求，為提高車輛電池空間有效利用率，而開發出的新型號。
  • 為何特斯拉棄用老夥伴18650,轉而換裝大電子菸用的21700電池?!
    不過，隨著披露信息越來越多，Model3 P80D的參數也得到了曝光，其最大的變化就是使用了全新的21700電池替換掉了原來的18650電池。最早這種標準是被索尼所推行出來，不過由於鋰電池的造型會根據需求變的千奇百怪，所以在最開始的時候這種命名方式並沒有真正被推崇。隨著強光手電、筆記本電腦等等的發展，18650迎來了自己的產品巔峰時期，除了國外的松下、索尼等大品牌製造以外，國內的各種小作坊也開始製造這種電池。
  • 從18650到21700,圓柱電池真的越大越好嗎?
    >7月3日，智慧能源正式公布其21700電池生產計劃，智慧能源將新建6條21700產品生產線；7月20日，蘇州力神年產4GWh 21700動力電池項目正式宣布投產。出於電池材料性能的限制，通過增加體積來提高能量密度成為企業重點考慮的對象；然而，圓柱電池的物理尺寸增加同時也會降低循環壽命、倍率和安全性；雖然對於生產18650電池到企業來說，產線通用生產變更成本較低，但一味的增大電池尺寸並不是長久之計。
  • 遠東電池21700電池四大優勢
    為適應市場需求，遠東電池調整市場方向遠東電池21700圓柱型鋰離子電池申報「年度好產品獎（電池類）」獎項遠東電池21700鋰電池產品的四大性能優勢遠東電池作為圓柱電池領域的重要玩家之一，2020年將其市場方向調整到兩輪車、電動工具領域，目前已經成為小牛、納恩博、新日等兩輪車主機廠的核心電芯供應商之一。
  • 一窺國內18650電池技術水平
    2.8-2.9Ah18650就成為電池企業的一道門檻。 目前，2.4-2.6Ah的容量電池產品是當下新能源汽車市場上的主流產品，也是國內圓柱電池企業競爭最激烈的幾款產品。 作為生產工藝最為成熟的動力電池技術路線，18650電芯具備交貨周期短、尺寸標準統一等優勢，尤其對車企來說，最大的優勢在於國內產能供應滿足、性價比高的圓柱電池企業數量較多，可選擇性較廣，切換便捷。
  • 特斯拉全系使用21700電池?還會自燃嗎?
    近日，據日本日刊工業新聞社（Nikkan Kogyo）報導，特斯拉的電池供應商松下計劃將18650電池生產線轉為21700電池生產線。目前，18650電池生產線負責為特斯拉的Model S和X供應電池。
  • 淺談「後18650電池」尺寸更改的經濟性
    Tesla在公開場合談到超級電池工廠（Gigafactory）投產後要生產20700型號來代替現有18650，這讓國內的很多18650廠，整車廠又一次的「躁動」起來了，設備廠也躍躍欲試，談各種解決方案，講20700的各種優勢，但事實是這樣的嗎，是不是有點「醉翁之意不在酒」？，如果不好好討論，一味的跟隨更改，未必能有好的收益。