【观察者网汽车频道 文/徐喆】特斯拉近日罕见的公布了Model 3的电池技术明细，这一款神秘的2170锂电池究竟是何方神圣？

据外媒报道，特斯拉在近日给股东发送的邮件中公布了Model 3的电池明细，其中就包括了其电池原材料的新配比。从这份明细中看，特斯拉从几年前就开始强调的，所谓的能量密度“行业第一”，是否如期所说就还真是不好说了。

新电池配方能量密度行业第一？

纵观整个新能源汽车架构，电池堪称是整个汽车的心脏。而能量密度问题又是电动车发展的“第一性矛盾”。换句话说，只要电池能量密度上去了，电动车技术就基本成熟了。

早在去年马斯克公布Model 3所采用的电池组时我们就知道，特斯拉使用了其公司最新的电池配比技术，淘汰了松下18650电池，而改用2170新型电池，由在内达华州的“超级电池工厂”（Gigafactory）生产。

同为圆柱形锂电池，2170新型电池的规格为直径21毫米、长度70毫米，就理论上限方面要比18650型（直径18毫米、长度65毫米）更有利。为此，2170锂电池率先被使用到Model 3中。

2170新型电池的规格为直径21毫米、长度70毫米

2170电池是三元锂电池，阴极材料是镍钴铝酸锂（NCA），它是目前能量密度最高的动力电池解决方案。该型号电池采用硅碳负极，将电芯能量密度提升到300Wh/kg。相对于18650的232Wh/kg来说，2170提高了20%的能量密度。

从市售产品上来看，这样的能量密度，特斯拉确实领先。

以比亚迪为例，其现今所提供的三元锂电池基本在200WH/kg左右。而根据《中国制造2025》动力电池发展规划，国产电池能量密度预计要到2020年才能达到300Wh/kg。

我们知道，特斯拉的能量密度之所以领先，是因为他们降低了每个电池组的钴含量，增加镍含量并保持优异的热稳定性来实现这一目标。

虽然在过去这一年中，全球钴金属价格翻倍，特斯拉也正准备在电池开发上大幅降低钴含量，并同时提升镍含量，在保证能量密度增加的同时也提高电池的耐热效率。包括在电池关键的阴极化学物质配比上进行的一些调整，其镍镁钴的配比已经低于其他电池企业8:1:1的比例。因此，Model 3的整车重量正趋近于燃油车，这也对2170电池能量密度的肯定。

但无论如何，在Model 3未透露更为明确的电池密度信息前，仍无法确定其“行业第一”的名头。

特斯拉电池组衰减率十万公里仅5%？

与此前的Model S和Model X都不同的是，特斯拉在发布Model 3时没有采用常规的“千瓦时”来表示其电池组容量，而只是给出了一个充电速率：在240V、30A的情况下，每小时充电可以行驶30英里（约合48.28公里）。

那么问题来了，Model 3的电池容量有多大？

或许对消费者来说，Model 3的电池容量数值几何并不一定要了解透彻，但对美国环境保护署（EPA）来说却是必须掌握的。根据此前EPA官方认证信息，标准版Model 3续航里程为350公里，电池组容量为50kWh，使用了 2976 节 2170 电池，每 31 节电池构成一个电池砖。这些电池砖又被分为 4 个模块，其中2组包含23个电池砖的模块，2组包含25个电池砖的模块。

特斯拉电池组

特斯拉电池组布局

Model 3长里程版的续航里程能够达到500公里，电池组容量达到了80.5kWh，使用了4416节2170电池，每46节电池构成一个电池砖。和标准版Model 3一样，这些电池砖被分为4个模块。

目前针对电池容量，特斯拉在不断迭代技术。Elon Musk曾经说过，特斯拉的续航能力要以每年5%的速度增加。若想实现这一目标，需要从多个方面入手，其中很重要一个方面就是增大电池容量。

那么，特斯拉的电池那么牛，衰减率又是如何？

对任何可充电电池来说，衰减是必然的。随着充电循环次数的增加，电池中正负极的反应材料会产生损失，电解质的性能也会下降，导致整个电池的实际电量缩减。

一般来说，以化学性质比较活泼的锂电池为例，在500个充电循环之后，其电量会衰减至80%左右。

据Engadget报道，一份针对350多位特斯拉真实车主的调研数据显示，在行驶了10万公里之后，Model S/X的电池容量缩水幅度为5%。在30万公里后，多数特斯拉还能保证90%以上的电池容量。在80万公里之后，依然还能维持在80%以上的水准。

并且，频繁的充放电，甚至可以减缓衰减。

对于Model S/X，特斯拉从来没有对其电池健康度做承诺。不过Model 3倒是有官方数据，即20万公里之后，仍可以维持在70%以上的容量。

但事实真有特斯拉官宣得那么理想吗？我们找到了这样一个报道。

2017年，一个以特斯拉为出租车的营运车队中，15辆租赁车被拍卖12辆，法院对车辆残值采用电池包的实际残存容量进行估算。

这12辆特斯拉S85平均行驶里程16万公里，原始续航力550公里，现在平均续航力剩下361公里。也就是说行驶16万公里后衰减了34.36%，等同电池早已达报废标准，于是法院得出了这批车辆的残存价值。

当然，这批车是营运用车辆，车不是自己的，司机不会特别爱惜，但12辆车平均循环290多次就衰退34.366%，这样的结果也是与其官宣的5%相差甚远。

电池管理系统是核心

前文提到的，电动汽车的核心是电池，而电池的核心在电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）。国内外许多新能源汽车企业都将电池管理系统作为企业最核心的技术来看待，包括特斯拉。

电动汽车电池管理系统（BMS）是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。

在特斯拉电动汽车“三大件”中，电池来自松下，电机来自我国台湾供应商，而只有电池管理系统是其自主研发的核心技术。2008年至2015年期间，特斯拉所申请的核心知识产权大都与电池管理系统相关，由此可见电池管理系统对于新能源汽车的重要性。

特斯拉纯电动汽车采用的是液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成，其中每69节并联为一组（brick），再将9组串联为一层（sheet），最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。

对于为什么采用“69×9”这种串并联方式，特斯拉的电控专家马克•塔潘宁的解释这是“试出来的”最佳效果。

在国内电动汽车厂商选择了更“聪明”的技术路线时，特斯拉采用似乎是世界上最“笨”的方法——7000个电池，一次次的试验。

反观中国市场，中国新能源汽车的销量正以每年翻番的速度进行增长，无论是传统汽车厂，还是“新造车企业”们，都铆足了劲想从中捞一杯羹。而在三元锂电池领域，中国不乏生产厂家，比如宁德时代。

因此，实现本地化生产对于特斯拉进一步开拓中国市场来说至关重要。特斯拉去年在中国市场的营收增长了两倍，达到逾10亿美元，中国市场显然是他们的救命稻草。

那么，特斯拉要想赢得中国市场，还需要换个思路。

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