إرادة21700 خليةيستبدل18650 خلية?
منذ أن أعلنت تسلا عن إنتاج21700بطاريات الطاقة وتطبيقها على طرازات 3 ، و21700اجتاحت عاصفة بطارية الطاقة عبر.مباشرة بعد Tesla ، أصدرت Samsung أيضًا إصدارًا جديدًابطارية 21700.كما تدعي أن كثافة الطاقة للبطارية الجديدة هي ضعف كثافة البطارية التي يتم إنتاجها حاليًا ، ويمكن شحن حزمة البطارية المكونة من البطارية الجديدة في سعة البطارية بمدى إبحار يبلغ 370 ميلًا في غضون 20 دقيقة.مقابل21700سوق بطاريات الطاقة ، ams جاهز لذلك.المقابس مثل سلسلة XT60 التي يمكن أن تمر 30 أمبير تم صقلها في السوق لأكثر من عشر سنوات وتستخدم على نطاق واسع في السيارات الكهربائية والروبوتات الذكية ومعدات تخزين الطاقة وما إلى ذلك. في صناعة تطبيقات بطاريات الليثيوم ، تحظى بثقة عميقة من قبل عملاء.
مثل البطارية 18650، تسلابطارية 21700هي أيضًا إحدى بطاريات الليثيوم الأسطوانية.من بينها ، يشير "21" إلى بطارية يبلغ قطرها 21 مم ، ويشير "70" إلى ارتفاع 70 مم ، ويمثل "0" بطارية أسطوانية.
تسلا يأخذ زمام المبادرة الأولية
أطلقت تسلابطارية 21700ليس لقيادة اتجاه التكنولوجيا ، ولكن في الواقع بسبب ضغط التكلفة.تتبنى منتجات الموصل السريع AMS نموذج بحث وتطوير مشترك متعدد العملاء لتقليل التكاليف للعملاء مع ضمان الجودة.
في بداية مشروع الموديل 3 ، حدد Musk سعر 35000 دولار أمريكي لهذه السيارة ، لكن إذا كانت أصليةبطارية 18650لا يزال قيد الاستخدام ، ستكون هناك نتيجتان ، إما للتأكد من أن عمر البطارية يتجاوز السعر ، أو لضمان خفض السعر.من الصعب قبول التحمل للمسك "الانتقائي".لذا فإن السؤال هو ما إذا كانت هناك بطارية يمكنها تقليل التكاليف مع ضمان عمر البطارية.الجواب هو21700 بطارية.
على الرغم من أنبطارية 18650قدم مساهمات كبيرة في صعود تسلا ، وكان ماسك نفسه دائمًا متشككًا في ذلك.فيما يتعلق21700و18650 بطارية، قال المسك على مواقع التواصل الاجتماعي: ظهور البطارية 18650هو حادث تاريخي تماما.معيار المنتجات المبكرة ، الآن فقط21700 بطاريةيمكن أن تفي بمتطلبات أداء بطارية السيارات الكهربائية.
يعتقد محللو الصناعة أن كثافة الطاقةبطاريات من نوع 21700هو أعلى من المعروفبطاريات من نوع ١٨٦٥٠، وسيتم تخفيض التكلفة بعد التجميع.خيار21700ليس لأن أدائها المطلق أفضل من النماذج الأخرى ، بل هو نتيجة توازن شامل للخصائص الفيزيائية والاقتصاد.
ويذكر أن كثافة الطاقة لهذابطارية 21700النظام حوالي 300Wh / kg ، وهو أكثر من 20٪ أعلى منبطارية 18650كثافة الطاقة المستخدمة في النموذج الأصلي S. تزداد سعة الخلية بنسبة 35٪ ، بينما تنخفض تكلفة النظام بنحو 10٪.قال المسك: هذا الطقم21700 بطاريةهي البطارية ذات أعلى كثافة طاقة وأقل تكلفة بين البطاريات ذات الإنتاج الضخم.
المزايا واضحة ، لكن العيوب تستحق اليقظة
بطارية 21700ثلاث مزايا.تم تحسين كثافة الطاقة لكل من الخلية الفردية والمجموعة بشكل كبير.أخذبطارية 21700التي أنتجتها Tesla كمثال ، بعد التبديل من18650نموذج ل21700الطراز ، يمكن أن تصل سعة خلية البطارية إلى 3 ~ 4.8Ah ، وهي زيادة كبيرة بنسبة 35٪.بعد المجموعة ، لا تزال كثافة الطاقة تزداد بنسبة 20٪.
بسبب كثافة الطاقة العالية للخلايا ، يمكن تقليل عدد خلايا البطارية المطلوبة تحت نفس الطاقة بنحو 1/3.مع تقليل صعوبة إدارة النظام ، فإنه سيقلل أيضًا من عدد الهياكل المعدنية والملحقات الكهربائية المستخدمة في حزمة البطارية.نظرًا لتقليل عدد المونومرات المستخدمة وتقليل استخدام الملحقات الأخرى ، تم تحسين وزن نظام بطارية الطاقة بشكل أساسي في ظل فرضية ضمان نفس السعة.بعد أن تحولت Samsung SDI إلى مجموعة جديدة من21700 بطارية، فقد وجد أن وزن النظام انخفض بنسبة 10٪ مقارنة بالبطارية الحالية.
نظرًا لأنه يمكن جعل حجم الخلية أكبر ويمكن زيادة سعة الخلية ، فلماذا لا تستخدم خلية ذات حجم وسعة أكبر؟
بشكل عام ، لن تؤدي الزيادة في الحجم المادي للخلية الأسطوانية إلى زيادة كثافة الطاقة فحسب ، بل ستقلل أيضًا من دورة حياة الخلية ومعدلها.وفقًا للتقديرات ، لكل زيادة بنسبة 10٪ في السعة ، سيتم تقليل عمر الدورة بحوالي 20٪ ؛سيتم تخفيض معدل الشحن والتفريغ بنسبة 30-40٪ ؛في نفس الوقت سترتفع درجة حرارة البطارية بحوالي 20٪.
إذا استمر الحجم في الزيادة ، فسيتم تقليل سلامة خلية البطارية وقدرتها على التكيف ، مما سيزيد بشكل غير مرئي من مخاطر السلامة المحتملة وصعوبات التصميم لمركبات الطاقة الجديدة.هذا هو السبب في أن البطاريات الأسطوانية الكبيرة مثل 26500 و 32650 لم تكن قادرة على احتلال السوق السائد على نطاق واسع.السبب.
من الناحية النظرية ، مقارنة بـبطارية 18650، بطارية 21700 لها عمر أقصر ووقت شحن أطول بنفس السعة وأمان أقل.بالنسبة للسيارات الكهربائية ، تكون السلامة دائمًا هي الأولوية الأولى.من أجل تجنب الحرائق بسبب الارتفاع المفرط في درجة حرارة البطاريات الكبيرة ، يجب تصميم نظام تبريد البطارية بشكل أكثر منطقية.في الوقت نفسه ، من المهم جدًا اختيار جودة معقولة وعاليةبطارية 21700قابس كهرباء.ال21700تستخدم واجهة بطارية الليثيوم من Ams مواد مثبطة للهب V0 مثل PA66 ، والتي تقاوم درجات الحرارة العالية والمنخفضة.تستخدم الأجزاء المعدنية تصميمًا متقاطعًا مجوفًا وأداء جيد في تبديد الحرارة.انهابطارية ليثيوم 21700الموصل.الخيار الأفضل.
بناءً على الإرشادات الوطنية لكثافة الطاقة لبطاريات الليثيوم للطاقة ، في عام 2020 ، ستتجاوز كثافة الطاقة لخلايا بطارية الطاقة 300 وات / كجم ، وستصل كثافة الطاقة لأنظمة بطاريات الطاقة إلى 260 وات / كجم.ومع ذلك ، فإنبطارية 18650لا يمكنها تلبية هذا المطلب الفني ، وتتراوح كثافة معظم البطاريات المحلية بين 100 ~ 150 واط / كجم.
في ظل ظروف محدودة زمنياً ، يكون تحسين نموذج المنتج أسرع بكثير من التقدم المادي ، لذا فإنبطارية 21700، مما يزيد من كثافة الطاقة من خلال زيادة حجمها ، سيصبح حتما أحد الاعتبارات الرئيسية للمؤسسات.إلى جانب التأثير الصناعي الضخم لشركة Tesla ، من المرجح أن تصبح هذه البطارية الاتجاه التالي لتطوير البطاريات الأسطوانية.ومع ذلك ، من الصعب تحديد ما إذا كانت الشركات المحلية ستنتشر21700 بطاريةكما فعلوا من قبل مع 18650 بطارية.و البطارية 18650لها تاريخ طويل من التطور ولديها قدرة قوية على التكيف.بالإضافة إلى استخدامها في مجال السيارات الكهربائية ، يمكن أيضًا رؤيتها في مجالات أخرى مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة ، وأجهزة 3C الرقمية ، والطائرات بدون طيار ، والأدوات الكهربائية.
بالنسبة إلىبطارية ليثيوم 21700، لا توجد سلسلة صناعية فعالة ، مما سيؤدي بلا شك إلى زيادة التكلفة وإعاقة تقدم الترويج.في هذا الصدد ، يتمثل حل Tesla في بدء الإنتاج على نطاق واسع في مصنع جيجابت ، يحمل طلبًا يبلغ حوالي 500000 نموذج 3 ، ومع الطلب الهائل على Sun City ، فإن Tesla كافية لاستيعاب الناتج.لكن هذه الطريقة مقصورة على Tesla ، وهو أمر صعب بالنسبة لمعظم الشركات المصنعة الأخرى.
علاوة على ذلك ، توسعت سوق بطاريات الطاقة المحلية ببطء فقط في السنوات الأخيرة.تم إعداد معظم خطوط الإنتاج لإنتاج18650 بطارية، وحتى الطاقة الإنتاجية لبعض الشركات في السنوات القليلة المقبلة ستكون جاهزة18650.يمكن ملاحظة أن الصناعة هيبطارية 18650لا يزال متفائلا لفترة طويلة.وفي الترويج لـ21700 بطارية، السياسات ذات الصلة في البلاد بشأن معايير حجم البطارية هي المفتاح لتحديد مصير21700 بطارية.
بغض النظر عن أي شيء ، فإن سوق سيارات الطاقة الجديدة يتقدم بسرعة ، والسوق الاستهلاكية النهائية لديها حاجة ملحة لعمر البطارية.وهي تحدد أن الشركات المصنعة ستعطي الأولوية للبطاريات عالية الكثافة ذات الأداء العام الأفضل ، ويتم أيضًا تعديل السياسات لتتناسب مع تغيرات السوق.
اليوم ، تولى تسلا زمام المبادرة لدخولبطارية 21700ساحة المعركة.يختار بعض مصنعي البطاريات المحليين المتابعة ، والبعض الآخر لا يزال ينتظر.قد يكون هذا مقامرة أو وليمة.
الوقت ما بعد: 16 أبريل - 2021
