揭秘特斯拉新电池：研发周期减半、零件试验省略、低温缺乏稳定性
图片来源@视觉中国
改用磷酸铁锂电池后降价近3万元的国产Model 3标准续航版，如今正因为磷酸铁锂电池的表现异常，遭受新一轮的质疑。
多位车主提车不久就发现磷酸铁锂电池出了问题，在冬天续航缩水厉害，也无法充满电到100%，但还需要遵守官方的指导一周充满一次电。
一位北京的磷酸铁锂版Model 3车主表示，在当前的北京天气情况下，市内短途驾驶为主，晚上停放地库白天停放地上，充满后显示续航420km，但是在行驶241km后，电量剩余5%。充电1个小时充进52kWh电量，显示的续航仍为420km。
一方面，等等党获得了磷酸铁锂电池带来的降价的延迟满足感；另外一方面，磷酸铁锂电池让国产Model 3更像“电动爹”，焦虑感也在增加。
磷酸铁锂电池研发周期缩短一半
“磷酸铁锂电池在冬天确实掉得很厉害，我一个很好的客户买了后，现在快跟我气死了。” 一位已经在特斯拉工作多年的销售告诉新浪科技，现在不少人在找他想拿三元锂电池的国产Model 3，但现在的库存的确越来越少。
他告诉新浪科技，曾经有一位消费者，通过熟人拜托他帮忙找一辆装载三元锂电池的国产Model 3标准续航版，他第二天托人情找到了一辆，而且还不是在门店所在的城市，而是在别的城市。“这部分一般是库存车，或者是展车。以后也没机会花24万就能买到LG三元锂电池的Model 3了。”他说。
加上抄底情绪，消费者开始抢购为数不多的LG三元锂版Model 3，“甚至还有很多原来打算买标准续航的，托关系来找三元锂电池长续航Model 3的折损车，这部分车辆一般是之前7天信心保障计划的退车，或者是展车、试驾车等，有1-2万元不等的优惠。”他告诉新浪科技。
这足以说明，磷酸铁锂版Model 3的续航缩水已经影响到消费者信心。
“这次特斯拉的磷酸铁锂有仓促上马的情况，当年21700电池的开发周期是23个月，磷酸铁锂则不到12个月。”一位刚从特斯拉离职的员工告诉新浪科技。
宁德时代一位内部人士透露，特斯拉磷酸铁锂电池从提出需求到实现量产，只用了大约9个月。“整车试验，零件DV/PV试验都省略了。”该人士透露。而一位员工向新浪科技确认，“特斯拉在中国没有整车测试团队。”
21700电池是特斯拉和松下合作研发的三元锂电池，用以替代稳定性较差的18650电池。后者是早期特斯拉车型使用的圆柱形锂离子电池。相比较18650动力电池，21700电池安全性更高、能量密度更大、电池循环次数更多。
最早，进口到中国的Model 3使用的就是来自松下的21700三元锂电池，国产Model 3早期也曾经使用过松下三元锂电池，后来因为供应短缺，改用了LG在南京工厂生产的21700三元锂电池。
21700是电池的一种封装工艺，采用的是圆柱形的电池组，松下和LG的电池都是采用的这种工艺；而宁德时代的磷酸铁锂电池则是采用方形电池组。三元锂电池中含有贵金属钴镍锰，因而成本更高，波动受贵金属行情影响大，磷酸铁锂电池则成本较低且稳定。
2020年10月1日，特斯拉宣布国产Model 3价格下调，标准续航版将至24.99万元、长续航版30.99万元。其中，标准续航版的电池从三元锂变为磷酸铁锂。而磷酸铁锂电池的供应商为宁德时代。
早在今年5月，特斯拉已经在工信部对使用磷酸铁锂电池的Model 3进行申报。随后，工信部公布的《道路机动车辆生产企业及产品公告》（第337批）车辆公示清单上，出现了搭载磷酸铁锂电池的特斯拉Model 3的身影。在5月举行的宁德时代2019年年度股东大会上，宁德时代确认在下半年开始向特斯拉供应磷酸铁锂电池。
“降价后固然可以刺激销量，但目前的电池问题，跟研发周期缩短有关系。” 该离职员工告诉新浪科技，这不仅影响用户体验，还会影响后续充电桩的运营效率。这与特斯拉对磷酸铁锂版Model 3车主的官方建议有关。
降价后，在10月16日，特斯拉客户支持官方微博发布了一条内容，建议搭载磷酸铁锂电池的新标准续航升级版Model 3在充电时无需考虑充电限制，充满为止。特斯拉还建议车主至少每周满格充电一次，并表示这样有助于平衡电池组之间的电压，并有利于保持车辆精确预估和显示剩余电量。
有一位车主向新浪科技分享了他近期去超级充电桩充电的经历，超级充电桩比之前有更多的车主在排队等候充电，因为很多新车车主在等着自己的车充电充满到100%，而这些新车主都是磷酸铁锂版Model 3，正在遵循官方每周充满一次的建议。
降价的喜悦不等于用车的舒适
这与此前特斯拉官方对电池充电的建议不同。针对三元锂电池，特斯拉的官方建议是不要充满，除非在长途旅行时，可以将电池充满。
但是针对磷酸铁锂电池，特斯拉却建议车主一周要充满一次，理由是有助于平衡电池组之间的电压，并随着时间推移还能保持车辆精确预估和显示剩余电量。
一位业内人士表示，官方的建议更大的意义在于帮助官方本身积累和完善关于磷酸铁锂电池BMS（电池管理系统）的相关数据。另外一方面则是对于北方等低温地区，更高频的校准有助于车辆更精确了解电池情况，防止出现测不准导致的续航突然变短。
换句话来说，就是磷酸铁锂电池在低温状态下对剩余电量测算不稳，容易出现大范围掉电的情况，而特斯拉官方因为研发周期的缩短，测试数据不够，所以需要用户来帮进行数据测试，才能在后期获得稳定的数据。
一位动力电池工程师告诉新浪科技，国产Model 3的特性是高压不下电，所以电池的SOC计算（可用电量）和修正一直以来都会存在偏差，数值并不准确。而对于磷酸铁锂电池满充，该工程师表示，满充都会影响电池寿命，一个很形象的比喻是“吃太撑就是会影响寿命。”
等来了磷酸铁锂电池使用后降价的Model 3，但却没有完全得到购车后的舒适用车——在低温环境下缺乏稳定表现的磷酸铁锂电池，正在困扰越来越多的车主。买车，就意味着要帮助特斯拉测试磷酸铁锂电池。
一位来自上海的车主，在10月底提到了磷酸铁锂版的Model 3，生产日期是国庆期间。提车当天显示满电情况下的续航里程仅为413km。一周之后，满电状态下续航仅为400km。
再过了一周，充电只能达到94%，提示充电完成，无法继续充电，显示续航为387km。次日再充电时，发现车辆不能满充且显示的续航只有353km。他在遭遇一连串问题后，到特斯拉售后服务中心要求技术人员协助查询SOC，后台显示的数值为46.2kWh，仅为标定的55kWh的约80%。
“降价后的那几天，我每天卖十几台车。” 一位销售告诉新浪科技，那段时间加班到半夜成为常态。然而，很多用户却被电池的问题困扰。
降价冲量，还让用户帮助测试数据，特斯拉不能两个好处都占了。
美企磷酸铁锂电池技术实现突破：能量密度与三元锂电池相近
一直以来，美国本土被认为不具备磷酸铁锂电池技术——这种相对于三元锂电池成本更低的电池材料技术，而这也是为何福特汽车要突破重重阻碍，与宁德时代进行技术许可合作的原因。
近日，来自美国电池公司ONE的最新消息显示，其已经开发出了重量能量密度与三元锂电池相接近的磷酸铁锂电池。不过，ONE的磷酸铁锂电池要到2024年底才会投产。
one公司开发的磷酸铁锂电池
该款电池产品的名字叫白羊座II，电池包所带电量为71.5千瓦时，其电芯的重量能量密度达到了162 Wh/kg，转化为电池包水平的重量能量密度为160.7Wh/kg。
能量密度是衡量电池性能的重要标志，是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。
由于新能源汽车的续航主要取决于可用电量和整车能耗（续航能力=可用电量/能耗），在相同能耗不变，电池包体积和重量不变都受到严格限制的情况下，新能源汽车的单次最大行驶里程主要取决于电池的能量密度。
one公司的员工和其开发的电池包
那么，ONE的这款电池包的能量密度在全球范围内处于什么地位呢？
据《电池设计》(BatteryDesign)制作的一份全球能量密度最高和最低的电池包列表显示，领先者来自中国的蔚来汽车。蔚来即将装车ET7的电池包电量为150千瓦时，重量为575公斤(1268磅)，电池包重量能量密度为260.9 Wh/kg。而来自蔚来汽车的用户手册显示，该款电池采用的是高镍三元正极，半固态电解质。
蔚来汽车最新用户手册
其次是宁德时代的麒麟电池，采用高镍三元正极材料的电池包的重量能量密度最高为255Wh/kg。
特斯拉Model 3和Model Y上82千瓦时电池包的重量能量密度为171 Wh/kg，使用的是由日本松下供应的三元圆柱形锂离子电池。保时捷Taycan2019款Turbo S衍生版拥有93.4千瓦时的电池包，重630公斤(1389磅)，使用的是韩国LG新能源提供三元锂软包电池，电池包重量能量密度为148.3 Wh/kg。
Taycan Turbo的电池性能
再对于比亚迪的刀片电池，刀片电池也是采用磷酸铁锂材料体系。比亚迪汉Han EV，电池包电量为 85.4度，重量为592公斤(1305磅)。在电池包水平上，重量能量密度为144.2 Wh/kg。
比亚迪的海豚有两种电池包可供选择。其中最大带电量为44.9度，其质量(308.6 kg，或680 lb)，重量能量密度为145.5Wh/kg。海豹的电池包重量能量密度更高。它的CTB结构使电池组重558公斤(1,230.2磅)，电量为82.56千瓦时，其重量能量密度为148 Wh/kg。
可以看到，跟比亚迪的磷酸铁锂刀片电池相比，ONE的电池产品甚至更具优势。ONE公司也表示，跟三元锂电池相比，白羊座II电池成本也便宜25%，并且比三元电池续航时间更长。
不过，ONE生产的电池包要到2024年底才会投产。目前也没有消息表明该款电池将搭载于哪家汽车公司的车型。唯一告知将使用ONE产品的公司是美国造车新势力Bollinger公司，但该公司将使用白羊座电池产品，而不是白羊座II。
据介绍，白羊座电池适用于3级至6级卡车，电池循环次数为3000次，而白羊座II适用于乘用车和轻型卡车，但其耐用性缩短了33.3%，循环次数为2000次。
不过，ONE相对于竞争对手的优势在于本地化生产。这将使任何使用其产品并符合《通货膨胀削减法案》(IRA)规定的汽车都有资格获得全额税收抵免。此外，它也是一家美国自己的电池公司。
据了解，ONE将在密歇根州的范布伦镇生产这些磷酸铁锂电池，那里靠近福特、通用汽车和斯特兰提斯公司的汽车工厂。
ONE这家公司看似默默无名，实则大有来头。2020年7月，美国已经破产的A123电池公司的前工程师伊贾兹创立成立了这家叫 “Our Next Energy”的能源公司。One的315名员工中，近六分之一是A123原来的员工，包括首席运营官。
伊贾兹的目标，是运营一家专注于磷酸铁锂电池的公司，进而解决制约在美国本土大规模使用电动汽车的三大障碍难题：里程焦虑，电池安全问题，没有能与宁德时代、LG和松下竞争的电池巨头。
目前，one公司已从包括比尔·盖茨的突破能源风险投资有限责任公司、宝马风险投资公司和富兰克林·邓普顿在内的投资者那里筹集了3.55亿美元，公司估值为12亿美元。去年秋天，密歇根州政府授予one公司至少2.2亿美元的现金和税收减免，用于建设一个耗资16亿美元的电池制造工厂，工厂位于底特律郊区，计划在2024年投产。
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