究竟是什么原因让特斯拉将18650电池更换为21700电池？
来源：宝鄂实业
2019-06-20 11:19
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21-70电池是指直径21mm，高度70mm的圆柱卷绕式电池，而18650电池则是指直径18mm，高度65mm的圆柱卷绕式电池。可以看到，Tesla不仅换了电池规格，把规格的命名方式也换了(按照以往的惯例，21-70电池应该叫21700电池)。这个消息印证了我在2014年发表的两个回答：
Tesla Motors为什么要将其专利开放，技术开源?
吴彬的回答：“Tesla的技术路线非常独特，使用数千节18650电池来构建电池组。这条技术路线是Tesla在公司初创时所做出的选择。对其他的电动汽车生产商来说，这种选择未必值得效仿。事实上，Gigafactory投产后，Tesla未必还会坚持18650。有消息称将采用”20700”电池，即高度为70 mm，直径为20 mm的圆柱形电池。”
电池规格只限定了电池的尺寸大小，单从规格是很难判断出这种电池相对于之前的18650电池有多大的技术进步。即使都是相同的18650规格，现在各家电池企业的产品质量也是良莠不齐，就像即使都叫酱香型白酒，有的可以上国宴，有的只能上流水席。我更关心的是，Tesla 做出变化规格的决定，反映了这家公司怎样的现状及心态。我认为至少有如下几点值得探讨：
1.Tesla借由与松下深度合作的Gigafactory 掌握了电池单体生产技术，进而打通从原材料、电池单体、电池模块、电池组到传动系统、整车的整套技术链条，并且可以在自己完全控制的技术链里优化若干基础部件达到最佳整体性能。
单体电池的构型选择、容量设计和尺寸设计是电动汽车里面一个很重要的问题，关系到上上下下、方方面面的很多因素。Tesla之前没有单体电池生产能力，选择18650电池是在自身需求与市场供给之前所找到的一个艰难平衡点。
通过投资Gigafactory及与松下的战略合作，Tesla 具备了单体电池的研发生产能力，必然会重新审视产品设计流程，选择生产最适合自己的单体。
我试着翻译一下，大概意思是这样的：
我们在这个(单体电池选择)问题上花费了大量的时间。这是一个很有趣的问题，包含着许多相互制衡的矛盾因素。当你把电池尺寸增加时，有一些性能会变好，但另一些会变差。18650这一构型得到广泛使用只是出于历史的巧合，我们早期的产品也使用了这一构型。
我们重新审视了这些互相制衡的矛盾，最终优化得到现在的21-70构型，比之前的18650要大一些。如果你把这些圆柱形的21-70电池排在一起，最终是可以(在一个固定的包内)得到更多的活性物质(进而得到更多容量)。总的来说，这是一个成本优化问题。
Musk的大概意思是说:
这真的是从物理和经济两方面因素做出的计算结果决定的(看他用了他经典的 “first principle thinking” 梗，学习ab initio的同学要吐槽下这算哪门子第一性)。这是我们分析一切事物的方法。假设这个世界上本来没有单体电池，那我们要怎么去设计它?这个设计应当满足我们对最终产品特性的要求。18650(对Tesla来说)不是最优设计。
2.宣布采用新规格电池，意味着对Gigafactory产量和品质控制的自信。
Gigafactory的年产量号称将与现在全球所有电池企业年产量之和相当，颇有美帝海军吊打全球之风。在如此大的产量之下，微小的非良品率也意味着极大的非良品量(资料称目前业界最佳的松下、三星、LG的18650电池生产线一次直通率在98%以上，国内一般在90%左右)。
大量的非良品(只是容量、电阻等未达到要求，不是安全问题)，满足不了电动汽车的极严苛要求，还可以转而消化在无人机、笔记本电脑等其他领域。Tesla放弃使用18650规格意味着失去了部分现有的消化途径。
这可能反映了：1)Tesla对良品率有充分的自信;2)Gigafactory的巨大产量将使Tesla在电池市场拥有极大话语权，大到让这些现有的消化途径采用21-70构型。2017年6月22日，笔者撰写《宋楠：特斯拉国产需首先解决电池安全和充电标准问题》一文。
特斯拉国产化车型，必须要改用国产动力电池厂商的产品。当下，国内已有众多生产消费类18650类电池厂商，可以为特斯拉提供符合其标准的产品。即便海外生产的特斯拉车型，也是向松下采购纯粹的18650型电池后，自行包装并配发BMS后再装车。从技术上角度看，特斯拉国产改用本土厂商提供的18650型电池没有问题。而问题出现在，使用本土品牌的18650型动力电池，与国产化的特斯拉结合后，如果继续发生因充电、行驶和碰撞导致的“燃烧”和“自燃”事故，恐怕就会遭受更加严格的产品安全审核。尤其在2017年北京市新能源汽车产业政策执行“扶优”策略架构下，对不安全车型可以强制“停牌”的权力下，特斯拉国产必须要解决电池安全问题。
2019年1月23日，笔者撰写《宋楠：研判上海产特斯拉3换国产电池引发市场震荡（连载21）》一文。
中国上海生产的特斯拉Model 3电动汽车，如果要在中国市场以“国产车”身份销售，必须采用中国本土供应商提供的电池电芯、采用符合中国国家充电标准的充电协议、并通过中国国家标准的整车及电池安全测试。
中国本土电池供应商是否可以提供21700型镍钴铝三元锂电芯？
天津力神、宁德时代或者孚能科技提供的电芯是否可以具备与日本松下电芯成本相当或更低？
上海制造的特斯拉Model 3采用中国国家标准快充协议后的整车兼容性是否足够？
适配的起码超过4000节21700型电芯的国产特斯拉Model 3发生燃烧、自燃或爆炸事故几率？
特斯拉上海生产基地从建设到Model 3量产是否可以保证在2020年4月份前完成？
2019年3月16日，笔者撰写《宋楠：用三年让动力电池更加安全，让新能源汽车更有前途》一文。
然而，横向比对美国、欧洲、日本及中国制造的使用软包、方形三元锂电芯的不同型号电动汽车，出现的燃烧事故明显低于搭载7000节至9000节18650型三元锂电芯的特斯拉系电动车。那么为什么会出现这种不可避免的缺陷型安全事故？答案很简单，就是在整车设计之初，就没有对适配的电池种类进行最基本的安全性研究。
2019年4月12日，凤凰网刊发《美股大体收跌特斯拉暂停增加超级工厂电池产量跌近3%》一文。
TheFly.com援引《日经亚洲评论》的一篇报道称，特斯拉和松下将暂停增加超级工厂电池产量的计划。在超级工厂内，松下生产电动汽车电池，特斯拉则组装可供其电动汽车使用的电池模块，其中包括Model 3。但是，由于Model 3销售不再强劲增长，增加投资提升产能的需求有所减弱，双方被迫重新考虑它们的计划。除此之外，还有传言称松下对它与特斯拉合作的上海超级工厂也产生了疑虑。
笔者有话说：
笔者就最近3年，特斯拉S\X持续发生的自燃、燃烧及爆炸事故，特斯拉3换装松下21700型NCA电芯、上海工厂开工与建设周期、特斯拉美国电池工厂减产等相关情报综合研判得出如下结论：
面对2013年的全球范围电动汽车市场态势，特斯拉S的优势显著。然而这一技术优势的显著，建立在先期完善的电池更换、储能基站、超级充电站等配套服务前提。随着中国新能源市场、本土品牌与合资品牌在新能源核心技术、整车制造及全产业链层面的飞速提升，特斯拉的技术优势持续退化。甚至，特斯拉开始承受越来越大，因起始设计使用的松下18650型电芯引发的诸多自燃、燃烧及爆炸等恶心事故带来的市场与品牌的危机。
2013年的电动汽车市场，与2019年的电动汽车市场完全不同。客户的专业度更高、可选择的车型品牌和价位更宽泛。来自传统车厂推出更具针对性竞品车型越来越多。
其中！中国本土品牌前途K50超级电动汽车，几乎与特斯拉S同时期开始研发。然而，前途花了3年时间，解决超级电动汽车电池安全性。通过研发，第一个排除掉18650型电芯，随后是方形电芯，最终在整车性能、续航里程、充电兼容性以及全寿命周期可靠性方面，确定了软包电芯及标准化电池箱体技术规格。
特斯拉要想在2019年以后，应对美系通用、德系BBA、中国本土的前途、吉利、比亚迪，甚至其他造车新势力同类车型围剿，以及减缓对以往爆炸事故的追责压力，尤其18650型\21700型电芯的安全性没有获得质的突破前提下，特斯拉停止使用松下（或其他品牌）18650型\21700型电芯，专用安全性更突出、性能保证较好的软包电芯，将是最好、也是最无奈的选择！
