特斯拉为什么使用松下 18650 锂电池？
来源：宝鄂实业
2019-09-01 12:24
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斯拉使用的松下 18650 锂电池，以 NCA 为正极，并且设计了复杂的电池管理系统，从而尽可能保证和提高了电池工作的高效性与安全性。至于是否绝对的安全，这个无法回答，你如果想说自燃，我还想说汽油车夏天也自燃呢。
对于纯电动汽车（不考虑插电混动以及纯混，人家可以靠汽油开挂），我们最最纠结的是什么？里程焦虑，就是开不远，因为电池的能存储的能量密度太低，车用电池成组后现在一般也就 100~150Wh/kg 的能量密度，汽油的这个数值大概是 10000……所以哪怕你像乌龟一样背一车电池都不见得解决问题。大家天天吐槽电动汽车天天充电跑不远半路没电了怎么办，都是能量密度太低给害的。
现在电池技术的最大短板，就是能量密度太低，落后于摩尔定律无穷远……别扯那些锂空什么的，即使它们能量密度也不够高，关键是离实用还远……
所以至于为什么不采用磷酸铁锂电池，我想说，主要原因，应该是容量（Capacity 单位是 Ah），以及能量（Energy，即容量的 Ah 乘以电压，得到 Wh）偏低（磷酸铁锂容量比三元低一点，电压还低，只有 3.4V，所以乘出来的能量就更低了）。
实际的汽车用电池组都是串并联组合出来的，需要用串联来提高电压，此时，单节单池的电压以及不同电池之间的容量一致性显得非常重要，光说容量低是不严谨的。Power 功率，Life 寿命，Cost 成本，Safety 安全，以及 Energy 能量。
对比的材料是 NMC/NCA 三元材料 /NCA，LCO 钴酸锂，LFP 磷酸铁锂，LMO 锰酸锂。NCA 和 NCM 比较相近，算是材料中的近亲，因此在这里归为一类说。
LCO = LiCoO2 , layered, NMC = LiNixMnyCozO2 , layered, NCA = LiNi1-y-zCoyAlzO2 , layered, LMO = LiMn2O4 spinel, LFP = LiFePO4 olivine
从这个图中，我们可以看出：
LFP 材料
Energy 能量最低（悲剧，容量低是一方面，3.4V 的低电压才是问题，反面例子就是镍锰酸锂尖晶石，电压 4.7V）。篇幅所限，就不在这里放充放电曲线了。
Power 功率一点也不低（在鄙研究所自制的中试级磷酸铁锂，5C 可以做到 130mAh/g 滴（当然 PHOSTECH 的也可以......）。包碳 + 纳米化材料倍率性能还是很强大的！
Life 寿命和 Safety 安全性最优，这主要得益于该材料中聚阴离子 PO43-的结合作用，使得氧结合的更好，与电解液的反应活性低，不像三元材料那样更容易出现一些产生氧气鼓泡等现象。寿命上，一般认为可以>4000 次循环。
Cost 成本，磷酸铁锂还不错，成本上仅次于 LMO 锰酸锂材料（这个东西，空气烧，锰源又便宜），第二有竞争力。磷酸铁锂的原料，磷铁锂都比较便宜，但是做成纳米粉需要一些成本，热处理又要在惰性气氛下进行，种种工艺要求，导致该材料的成本（国产的大约 10W/t）不像 LMO 那么低（6~7W/t），但是比起 NMC（13W/t），LCO（更贵）还是便宜一些的。
原因：钴比镍贵（我国贫钴啊有没有），镍比锰铁要贵，用什么原料，有什么成本。
然后再对比分析以下 NCM/NCA 材料
能量最有优势（电动汽车就想跑远点，这个最重要）。此外随着高镍 NCM 材料的研发推出，这个材料的能量密度还能有进一步的提升
功率还可以（其实也够用了，对于纯电动汽车，能量比功率特性更为重要，对于丰田 Prius 这种混动车，功率特性才更重要，但前提是能量不能太挫）
寿命，也不错。之前的时候，三元材料可能寿命在 1000 次左右，但是近几年来随研发工作的进展，该材料的寿命已经可以达到 2000 周（好像标准是还能保持 80%还是多少，记不清了），这就已经很可观了，比如你电动汽车，一天一充，一年 365 次，2000 次够你 6 年了，好多人这时都打算换车啦。
