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25万的Model 3? 特斯拉更换电池的秘密

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  说起特斯拉,相信没有人会驳斥其在电动汽车领域霸主的地位,以至于它的每个动作都会在电动车圈掀起一场飓风。就在数月前,特斯拉就曾放出消息,国产版Model 3(参数|询价)将会提供搭载磷酸铁锂电池的车型,瞬间引燃了网友对于新版本车型的各种臆测。而随着该版本车型上市时间临近,网友的期待值越来越高,似乎都在等待特斯拉为国内消费者送上一个重磅惊喜。那么我们就来一起看一看,更换了新电池的Model 3相较现款有何变化,又能给我们消费者带来怎样的惊喜?

25万的Model 3? 特斯拉更换电池的秘密

25万的Model 3? 特斯拉换电池的秘密

  在今年的7月1日前,国产Model 3全部采用由海外企业供应的型号为21700(电池的外径:21mm,高度:70mm,圆柱型电池)的三元锂电池,相较于Model S(参数|询价)等车型上使用的18650型电池,21700电池的能量密度提升了20%以上,单体容量提升了35%,系统成本降低了9%。也正是由于21700电池在能量密度上的优势,被国家标准委员会纳入《电动汽车用动力蓄电池产品规格尺寸》中,成为车用储能装置的一员。

25万的Model 3? 特斯拉更换电池的秘密

  而据可靠消息称,国内电池龙头供应商宁德时代将在今年7月1日起,为上海特斯拉工厂供应国产磷酸铁锂电池,那么也就意味着搭载国产磷酸铁锂电池的Model 3正式开始生产,预计换装新电池组的Model 3将在8月底上市,10月份交付。

  为何特斯拉选择引入国产磷酸铁锂电池?其背后的原因就要从锂电池与磷酸铁锂电池的区别开始说起。

  三元锂电池

  (1)能量密度高

25万的Model 3? 特斯拉换电池的秘密车用三元锂电池与我们电子产品中的三元锂电池并无本质上的区别,由于电池正极含有镍钴锰三种元素,又被称为三元锂电池。正式由于在电池中按照一定比例添加了镍钴锰三种元素,所以此类电池的能量密度高,快充效率好。

  (2)热稳定性稍差

25万的Model 3? 特斯拉换电池的秘密由于内部的化学元素活跃,导致其热稳定性较差,在250℃-300℃的高温下便容易发生强烈的化学反应,甚至产生爆燃。所以,要想实现较高的安全性,便需要投入很高的成本。

  (3)成本高

25万的Model 3? 特斯拉换电池的秘密钴作为锂电池中保障电池稳定不可或缺的元素,其价格非常昂贵。目前,钴元素的市场价格在28万元/吨左右,而据统计,一辆特斯拉Model 3大约需要消耗掉7公斤的钴。除此之外,镍元素作为提高电池能量密度的关键元素,而其价格同样达到11万元/吨左右。

  磷酸铁锂电池

  (1)热稳定性强

25万的Model 3? 特斯拉换电池的秘密反观磷酸铁锂电池,其内部的正极材料电化学性质比较稳定,在超过600℃的温度时才会发生分解。在电池充放电的过程中,电池结构不会发生变化,不会燃烧爆炸,并且在短路、过充、挤压、针刺等特殊条件下仍然十分安全。这也就意味着电池企业可以在电池安全方面投入较小的成本就能达到较高的安全水平。

  (2)循环寿命长

25万的Model 3? 特斯拉换电池的秘密其次,磷酸铁锂电池的循环寿命较长,可以达到2000次以上。据某参考试验数据显示,磷酸铁锂电池循环5000次剩余容量达到84%,而三元锂电池循环3900次便只剩下64%的容量。

  (3)成本低

25万的Model 3? 特斯拉换电池的秘密最重要的一点便是成本低廉。由于磷酸铁锂电池内部基本不含有任何贵重金属与稀有金属,其造价明显低于三元锂电池,并且其无毒、无污染的结构对环境也是十分友好的。

  (4)能量密度小

25万的Model 3? 特斯拉换电池的秘密当然,磷酸铁锂电池也有缺点,那就是此种电池的能量密度不高。随着近些年的发展,一些龙头企业通过优化电池内部空间结构,进一步缩小了其与三元锂电池之间的差距,但由于技术限制始终无法达到可与锂电池媲美的水平。目前知名度较高的是比亚迪的刀片电池与宁德时代的CTP概念。

  (5)低温性能差

25万的Model 3? 特斯拉换电池的秘密其次是低温衰减明显,此种电池在-20℃的条件下只能保证正常电池容量的50%-60%,而同条件下的三元锂电池可以保持70%-80%,这一点将会严重影响寒冷地区的用户用车。

  正是因为两种电池突出的优缺点,也让车企所开发的新能源车型有了明显的区别:

  (1)针对亲民车型、商用车型:选择寿命长、成本低、安全性高的磷酸铁锂电池。

  (2)针对中高端车型、差异化车型:选择能量密度大、容量大、快充效率高的三元锂电池。

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  从搭载磷酸铁锂电池的特斯拉Model 3来看,换装了新电池的Model 3的电池能量密度由145Wh/kg降至125Wh/kg,但由于搭载电池数量的增加,综合工况续航里程由445km提升至468km。预计磷酸铁锂电池大概率只会在入门车型上出现,而定位更高的长续航或高性能车型依然会使用三元锂电池。

  那么更换电池后的Model 3的价格到底能降低多少呢?我们不妨来粗略的计算一下。

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  目前三元锂电池版本的Model 3的整备重量为1614kg,而磷酸锂铁版本的Model 3的整备质量为1745kg,也就是说更换电池后,Model 3重量增加了131kg,而这增加的重量基本就是更重的电池所导致的。根据三元锂电版本52kWh的电池容量、锂电池145Wh/kg的能量密度,磷酸铁锂电池125Wh/kg的能量密度等条件综合计算,预计磷酸铁锂电池版本的Model 3 的电池容量在60kWh左右。以目前三元锂电池与磷酸铁锂电池平均每度价格计算,预计更换电池后,Model 3的成本将降低1万元左右。而随着Model 3车身零部件国产化率的提高,成本还将继续降低。所以以现如今Model 3补贴后27万左右的售价来看,换装电池后的Model 3价格有望下降至25万元左右。

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  毫无疑问,电池成本作为电动汽车的主要成本驱动因素,降低电池成本,拉低售价换取销量的增长才是车企努力的方向,特斯拉当然也不例外。同时销量的提升不仅能让特斯拉在整车销售方面大赚一笔,还能让更加庞大的用户群体通过售后服务与充电网络持续创造利润。

  我们不必纠结到底是磷酸铁锂电池好用,还是三元锂电池更香,任何产品和技术都是服务于市场和用户,存在即是合理。对于企业来说,了解用户需求、把握市场方向,开发出优秀的差异化产品,引导用户根据自身情况选择才是正道。所以,如果届时磷酸铁锂版本的Model 3价格下探到25万元左右,你们是不是它的潜在客户呢?

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