谈及新能源汽车的“心脏”——动力电池，国家已经出台相关标准，明确提高了质量能量密度要求（电池系统的质量能量密度提高至不低于95Wh／kg）。为此，电池生产商们可谓悲喜交加：喜的是，新能源汽车市场的逐年利好；悲的是，提升电池能量密度与降低生产成本的焦虑。
据悉，GB／T 34013－2017标准明确规定了电动汽车动力电池单体、模块和标准箱规格尺寸，适用于电动汽车上的锂离子电池、金属铅化物镍蓄电池和其他类型蓄电池。小编从GB／T 34013－2017标准中看到，主要的圆柱电池尺寸有18650、21700等类型，而业内人都了解，过去18650电池的应用非常广泛，但相比21700电池的特性，其优势就逊色许多。Tesla表示，“选择21700，不是它的绝对性能优于其他型号，是物理性与经济性综合均衡的结果。”
下图：圆柱形电池尺寸系列
注：N1——圆柱电池的直径；N3——不包含极柱的电池高度。
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％。国内现在拥有18650、21700、26650、32650等圆柱电池路线，专家认为，对国内动力电池市场来说，确立标准还需要一段长时间的修行。
21700电池或将取代18650电池成为新的标准型号
小编从Tesla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，相比18650电池系统的250Wh／kg提高了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。
从成本来看，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％。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。
由此可见，相比18650型号电池，21700电池的优势如下：
第一，空间利用率变大，电芯单体及系统能量密度都可得到提升。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。
图示：21700与18650能量密度对比图
第二，减少成本（PACK成本最大可削减15％；系统成本可下降9％）。三星提到，在其改用新型21700电池之后，系统相比目前的电池能减少了10％的组件和重量，从而进一步降低电池Pack的重量，整车的能量密度将得到部分提升。另外，从生产工艺、设备折旧、人工成本与18650电池相同，但21700容量更高。按照每瓦时来计算成本，21700显然更具优势。
图示：18650与21700对比
企业瞄准21700市场
谈及21700电池市场，就不得不提Tesla，在与松下联合之后，目前已开始小批量生产21700电池。电动汽车资源网获悉，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，如果采用原来的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，答案为“21700电池”。
三星SDI也表示，新电池的能量密度是当时在产电池的两倍，并且新电池组成的电池组在20分钟内可以充进续航里程达600公里的电池容量。至目前，三星SDI方面还没有量产21700的消息传出。而国内的亿纬锂能的21700生产线已正式竣工投产。亿纬锂能内部人员表示，上线21700主要基于两大原因：一是相比18650具有三大优势；二是主要基于Tesla带动效应。
比克电池研发副总裁林建曾公开表示，下一步公司将通过结合高镍与硅碳，实现21700电池额定容量达到6．0Ah。天津力神则规划在2018年推出260Wh／kg的产品，并向NCM811和NCA体系升级，最终达到300Wh／kg的目标。
此外，猛狮新能源已布局21700电池产品，位于福建的锂电生产基地二期将建设3条产线，其中2条为21700产线，其中一条最快将于2018年6月装配完成。
不可否认，21700型号的圆柱电池在未来会形成趋势。据了解，在第八批推荐目录中，南京金龙客车制造有限公司和北汽（常州）汽车有限公司各有一款纯电动厢式运输车采用了力神的21700电池。资料显示，该电池单体容量为4．0Ah，系统能量密度为133．64Wh／kg。显然，目前21700电池的各项性能指标还不足够亮眼，仅仅是“加长加粗”的18650电池而已。
总之，从国内现状而言，21700市场尚处于起步阶段，未来还有一段艰辛的路要走。
作者：桃子
