26500锂电池 使用率最高的21700型锂电池，到底有怎样的优点

使用率最高的21700型锂电池，到底有怎样的优点

在之前的节推文中，我们为各位爱车人士详细介绍了特斯拉的18650型锂电池，其特点就是体积小，储备好，但是也有缺点，稳定性不是很好。但随着科技的发展，电池在材料的选择上也进行了优化。

早在2017年初的投资者见面会上，特斯拉宣布与松下联合研发的新型21700电芯开始量产，特斯拉称这款电池将在 Gigafactory超级电池工厂生产，并强调这是目前可量产的圆柱电芯中能量密度最高且成本最低的产品。随后，国内的企业纷纷涌入21700的大军：

国内，亿纬锂能早在宣布其21700电池成品在湖北金泉下线，2019年正式投放市场；

亿纬锂能宣布其21700电池成品在湖北金泉下线，2019年正式投放市场；

苏州力神年产4GWh 21700动力电池项目正式宣布投产。

出于电池材料性能的限制，通过增加体积来提高能量密度成为企业重点考虑的对象；然而，圆柱电池的物理尺寸增加同时也会降低循环寿命、倍率和安全性；虽然对于生产18650电池到企业来说，产线通用生产变更成本较低，但一味的增大电池尺寸并不是长久之计。

21700与18650电池最直观的区别就是尺寸变大了。

由于电池材料性能的限制，通过增加体积来提高能量密度成为企业重点考虑的对象。我国明确提出要在2020年动力电池单体能量密度突破300Wh/kg，动力电池系统能量密度达到260Wh/kg；2025年动力电池系统能量密度要达到350Wh/kg。动力锂电池持续提升的能量密度要求势必持续助推动力锂电池型号的变革。

特斯拉披露的信息来看，在现有条件下，其生产的21700电池系统的能量密度在300Wh/kg左右，比其原来18650电池系统的250Wh/kg约提高20%。电池单体电池容量的提升意味着同等能量下所需电芯的数量减少约1/3，如此以来降低了系统管理难度、简化金属结构件等配件数量，虽然单个电芯的重量和成本提升了，但是电池系统PACK的重量和成本却得到了降低。

“大号”电池是物理性与经济性综合均衡的结果。

有研究人员称，圆柱电池的物理尺寸增加不止提升能量密度，同时会降低循环寿命和倍率等性能。据测算，容量每提升10%，电池循环寿命大约会降低20%；充放电倍率降低30~40%；同时电池会有20%左右的温升。如持续增大尺寸大话，就将面对牺牲安全性所带来的风险，这就是为什么26500、32650圆柱电池等未能规模化占据动力电池主流市场的原因。

电池能量密度提升20%以上

21700电池的能量密度要优于18650电池。从特斯拉披露的信息看，在现有条件下，其生产的21700电池系统的能量密度在300Wh/kg左右，比其原来18650电池系统的250Wh/kg约提高20%。从松下的动力锂电池单体的测试数据来看，其21700电池的体积能量密度远高于18650型电池单体。单体电芯能量密度的提升要远高于成组后提升的20%幅度。

电池系统成本下降9%左右

锂电大数据根据Tesla披露的电池价格信息，预计21700的动力锂电池系统售价为170美元/KWh，相比18650的售价185美元/KWh，价格下降幅度可达8.1%左右。18650的系统的成本约为171美元/KWh，改用21700后，系统成本约能实现9%左右的降幅，达到155美元/KWh。

单体容量提升后，PACK所需配件数同比例减少带动PACK成本下降。从18650型号切换至21700型号后，电池单体电池容量可以达到3~4.8Ah，大幅提升35%，同等能量下所需电池的数量可减少约1/3，Tesla Models电动汽车使用7104节18650电池串并联成电池组，在新款Models 3上，采用21700后，电池节数必将大幅减少。在降低系统管理难度的同时将同比例的减少电池包采用的金属结构件及导电连接件等配件数量，特斯拉的Pack成本占总系统成本约24%，预计电池包成本降幅较为可观。

21700电池的问题

下游市场是否接受改变？

“18650的适配性很强，除了在电动汽车外，还可以在3C数码、无人机、电动工具等其它领域消化。但对于21700 而言，尚没有形成有效的产业链来消化这些电池，这无疑会增加成本。”

电池企业生产何种型号的电池，要受多种因素影响。目前新能源汽车界所强调的“正向研发”，要求从功能入手设计结构，这也决定了必须从使用入手去反推电池型号和规格，因此，电池型号是否更换主要还是看下游市场。

政策是否支持？

“工信部制定的《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》征求意见稿中，推荐的圆柱电池型号只有18650和32650两种，一旦强制统一则会对其它型号的电池不利。”江苏索尔新能源科技股份有限公司董事长季伟源认为，21700等型号的圆柱电池在未来会形成趋势，但如果国家制定的电池尺寸标准中没有明确支持，这一类型号的发展前景将没有看上去那么美好。

特斯拉取得初步领先

特斯拉推出21700电池并非是想引领技术方向，实际是迫于成本压力。

在Model 3项目成立之初，马斯克就给这款车定了3.5万美金的售价，但如果还是采用原来的18650电池，就会产生两种结果，要么保证续航超出定价，要么保证定价降低续航能力，对于“挑剔”的马斯克来说都很难接受。所以问题在于，有没有一种电池在保证续航的同时降低成本，答案就是21700电池。

虽然18650电池为特斯拉崛起立下汗马功劳，但马斯克本人对它一直抱着怀疑态度，针对21700与18650电池，马斯克在社交媒体表示：18650电池的出现完全是一场历史事故，它是早期产品的标准，现在只有21700电池才能满足电动汽车对电池性能的要求。

据悉，这套21700型电池系统的能量密度在300Wh/kg左右，比原来Model S使用的18650电池能量密度提升20%以上，单体容量提升35%，系统成本却降低10%左右。马斯克表示：这套21700电池是目前可量产电池中能量密度最高且成本最低的电池。

好了，今天就写到这里。我是六六科技人，欢迎大家转发、评论。

我们下期见~~

破解锂电设备行业的资金怪圈

进步的方式有很多，最重要的一点是少犯错误，不重蹈覆辙。

资金，对企业至关重要，尤其是现阶段的锂电设备企业。

一般而言，锂电设备从设计到安装调试，再到验收，拿到全额回款，周期最快也要两年。

两年，看似不长，可对资金密集型的锂电设备行业而言，回款未到却要继续研发设计、定制化生产、售后运维。这意味着无论行情好坏，企业的现金流都要持续充足，否则很容易被拖垮。

回款慢和回款难的问题，也会对锂电设备厂资金利用率造成影响。市场环境好时，企业不敢太多投入扩张，怕资金链跟不上。市场环境不好时，更要“节衣缩食”，只求活下来。

资金越少，越不敢投资；越不投资，有希望回流的资金就越少。现金流，对于锂电设备企业来说就像一个转不出去的怪圈，好像永远看不到“翻盘”的那一天。

除了回款，设备制造、调试期间的一些不必要“损耗”，也考验着企业的现金流。

尤其是不同电池制造厂商的电池型号、规格、工艺等不统一，某种程度上导致锂电设备要定制化。即使单一电池厂，其电池型号规格仍经常变动。比如常见圆柱锂电池型号就有14500，14650, 17490，18500, 18650，26500等。方形锂电池型号也有103450 ，433861 523450 ，063450，633770，103450，653450等。

这就迫使锂电设备必须兼容不同型号电芯，结构方面要容易拆卸整改。自然而然，设备不能大规模批量生产，技术积累就比较缓慢。

这也是为什么一些人会认为锂电设备是“非标自动化”设备。

非标设备最大的特点是客户需求急，对技术要求高，可一旦被退货，就会变成一堆废铜烂铁，企业受损风险大。尽管盈利空间相对标准件要大一些，但资金不充裕、技术优势不足的企业，很少敢冒此风险。

以笔者经验看，锂电设备标准化程度不高，主要原因是电池工艺没有标准化，比如叠片或者卷绕工艺，每家电池厂的电池工艺基本都不一样，因此每次做的设备都是半非标。这样后期设备调试改动、重新设计、定制化生产成本会很高。

尽管主管部门出台相关管理办法力图规范动力电池尺寸，但规范仍需过程，短期来看锂电设备的“非标”仍将存在。

同时，锂电设备的售后运维也是占用资金较大的环节之一。

锂电设备售后运维成本，主要受物料管理，机械设计，电气程序三个方面影响。

1、物料管理

缩短物料交期，降采购成本是锂电设备行业面临的一大挑战。

锂电设备作为各种零部件集成的大型机器，物料不及时很容易延误工期，耽误验收回款。

零部件供应商来料不良，导致返厂重修，供应商加工失误，交货时间延长；机械结构设计变更，更换其他组件；结构件失效，无法使用……这些始料不及的问题往往都会最终耽误设备组装、调试进度，造成成本压力。

解决办法通常是和供应商签订战略合作框架，让其优先生产，或督促其保证加工品质，现场预估好周期，保证锂电设备如期安装、调试。

2、机械设计

锂电设备的机械设计包括驱动、传动、执行、控制、检测，主要是为满足特定动作，如激光极耳成型机的收放料卷。

机械设计问题，修正起来，要么改机加件，要么重新改标准件。机加件的加工周期长，成本高，是锂电设备的最大成本压力；标准件虽然易更换，但占用企业资金流，也是成本压力集中点。

锂电设备成本占比，要根据实际情况而定。假设二十台激光极耳成型机出现同一个机械设计问题，要批量更换零部件，那么零件加工和安装调试成本占比就会高些；可如果这二十台机器都不是同一个机械设计问题，那么设计人员人工成本就会很高。

不过，对锂电设备企业而言，优先选择减少设计问题数量，就能有效降低设计人员的人工成本。

3、电气程序

一行代码决定锂电设备的运转。

目前锂电设备通用MES系统，对传感器使用，数据记录、保存、上传、处理分析极其重要，出现的问题自然也多。常见问题如程序出现BUG、软硬件不兼容、信号传输故障等，很容易影响设备的调试和正常使用。除耽误工期外，还要耗费程序人员的人力，测量设备的损耗，标准硬件的升级等，这些都属于设备整体的成本。

上述三个环节牵涉金额较大，如能明确售后运维中存在的问题并直接解决，估计对锂电设备企业缩短验收周期，降低售后运营成本，会有一些帮助。

要想解决上述问题，减少锂电设备企业的成本支出，笔者还建议学习黑匣子思维。

想当初飞机运输出事率极高，往往是有去无回，给人一种错觉，认定速度和安全不能共存。后来在机舱内安装黑匣子，将故障前发生的一切都进行记录。一旦出事，第一步是先找到黑匣子，然后进行各种标准化复盘和防范措施。现在飞机是世界上事故率最低、安全性最高的运输工具。

锂电设备的成本陷阱解决亦如此。如果企业能通过详细描述问题，分析原因，弄明白解决方案，随时掌控处理进度，计算清楚耗费的时间和物质等成本，有效控制资金使用，发展自然不在话下。

破解锂电设备的资金怪圈，或许就在于每一次的错误复盘和进步。

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