现在这个时间点买也太尴尬了……

国产版本现在电池没变但是价格不美丽

狠狠心买进口长特斯拉长续航版时间吧，这品控……

等国产降价吧 到时候肯定不送ap 真正意义上便宜不了多少 而且是LG的电池了 特斯拉长续航版时间和损耗属实令人担忧

真正适合买的时间应该是特斯拉自研电池的国产长特斯拉长续航版時间版本推出并且产能跟上的时候

这得等多久 兄弟们……

本来我是铁了心想买新3系的 但是因为刚出来价格太坚挺 然后正好特斯拉购置税全免 就顺便去试驾了一下 真香

　　特斯拉的粉丝一直坚定地认為特斯拉的技术水平是遥遥领先的（不对，这个词现在已经不能随便用了）

　　传统企业的工程师出来反驳，特斯拉并没有你们以为嘚那么牛

　　粉丝不服，那你们的特斯拉长续航版时间怎么没有超过特斯拉

　　工程师不想解释，却在私下嘀咕我们的能量密度也佷高，只是成本太高没人用而已

　　工程师觉得粉丝啥也不懂，粉丝觉得工程师都是老顽固两个群体就这么互相标签化，离多维度地還原事情的本质这件事越来越远

　　两边的对立常常让我困惑，为什么不能好好交流呢

　　越来越多的人问我这个问题，特斯拉的电池特斯拉长续航版时间能力到底有多强三言两语说不清，不如尝试着写一写吧当然，我并不是专业工程师有不对的地方欢迎指正。茬试着探讨这个问题之前我们先界定一下这个问题的前提条件，梳理几个基础概念

　　1、车辆特斯拉长续航版时间除了跟电池有关以外，还跟不同工况下的运行有关由于后者的问题比较复杂，今天主要来谈电池

　　2、电池最重要的性能参数是能量密度，能量密度有體积能量密度（Wh/L）也有质量能量密度（Wh/kg）。我们在电池上更多谈论的是质量能量密度（Wh/kg）它决定了单位重量的电池所储存能量的大小。

　　3、电池的能量密度常常指向两个不同的数据一个是电池系统的能量密度，一个是电芯的能量密度

　　电芯（Cell）是一个电池系统嘚最小单元，也有人描述为单体电池你理解为单节电池就行，比如说一节五号电池。M个电芯组成一个模组（Module）N个模组组成一个电池包（Pack），这就是车用的基本结构也有人直接把电池包叫做电池组。

　　▲NissanLeaf使用的是从上到下依次为电芯，电池模组和电池包

　　其實就是一个很简单的公式，电池包=N·模组=N·（M·电芯）。

　　4、由于电池包关系到电池最终的形状和车辆布置大部分厂家会选择采购电芯，自己来做电池系统电池系统的能量密度和电芯选型有关，比如圆柱电池因为单个电芯容量小电池系统结构复杂，在单个电芯能量密度占优势的前提下电池系统的能量密度相对会低一些。（结论参考来自麦肯锡的报告）

　　▲电动车制造商的电池供应链策略原图來自麦肯锡，42号车库翻译

　　5、从结构上划分，电芯主要有三种类型方壳电池（Prismatic），软包电池（Pouch）和圆柱电池（Cylindrical）

　　▲从左到右汾别为圆柱电池、方壳电池和软包电池。

　　从原材料划分电芯有磷酸铁锂、镍钴锰（NCM）和镍钴铝（NCA）等不同类型，这里的材料主要指嘚是正极材料在原材料的影响中，正极材料对电芯的能量密度影响较大

　　负极材料普遍以石墨为主，目前主流研究方向在探索硅碳負极的商业化

　　电芯的结构和原材料组成的不同，对电芯的能量密度均有影响

　　以上这些内容，我再把要点总结一下

　　在我們讨论电池对车辆特斯拉长续航版时间里程的影响时，主要讨论的是电池系统的能量密度和总体重量的结构布置而电池系统的能量密度主要由电芯正负极材料和结构选型决定。

　　建立了框架上的基础认识之后我们现在可以针对具体的车型来谈细节了。我们由大到小来看

　　首先，是电池包的整体结构

　　在麦肯锡的报告中，提出一个很重要的结论那就是不同车辆结构上布置的电池系统样式，对電池系统的能量密度大小有重要影响

　　对于这一点，我们直接看图感受

　　先来看一看在第二次电动车浪潮里，生产了第一款量产電动车EV1的老牌厂商通用

　　以下这张图，从左到右分别为第一代Volt第二代Volt，SparkEV和最新款的雪佛兰Bolt的电池系统其中，Volt为插电混动车型SparkEV和Bolt昰纯电动车型，SparkEV是自EV1停产之后通用推出的第一款量产电动车型

　　来看一下SparkEV的电池布置和电池结构。

　　整个电池系统体积135L总重215kg，比咾款减重39kg根据以上数据计算，2015款SparkEV电池系统体积和质量的能量密度分别为144Wh/L和90Wh/kg

　　电池更换后，两款车EPA标准下的特斯拉长续航版时间里程均为132km也就是说，虽然电池容量和重量都减少了但是新款电池的能量密度提升了，车辆特斯拉长续航版时间里程保持不变但是一百多公里的特斯拉长续航版时间显然没太大意义。

　　要继续提升车辆特斯拉长续航版时间的话怎么办呢

　　要么继续提升电芯的能量密度，要么就办法多装一点电芯简单说，要么继续用这个平台要么就得改了。

　　旧平台改造（AEP：AdaptedElectricPlatform）分为两种类型一种是基于旧平台的舊设计，一种是基于旧平台的新设计SparkEV属于前一种，用的是GammaII平台雪佛兰Bolt就属于后面一种，基于GammaG2SC平台设计

　　请看，肉眼可见的电池結构变得更加平坦，电池体积也增加了可以装下更多电芯了。没错雪佛兰Bolt的电芯增加到了288个，依然是96组但是每组增加到3个电芯。

　　可以看出从SparkEV到Bolt，电芯数量增加了一半电池体积增加了0.7倍，电池重量增加了一倍电池系统的能量密度也增加了一半，而车辆特斯拉長续航版时间里程则增加了两倍

　　重新设计后的车辆底盘，更有利于电池系统的布局

　　除了具有历史代表意义的通用电动车（特斯拉也曾经借鉴过EV1的设计）以外，另外一款全球知名的畅销电动车是NissanLeaf

　　要说SparkEV的电池布置虽然局促，但形状还算平整到了NissanLeaf身上，本来形状非常规则的软包电芯堆叠到一起被布置出一个不规则形状，来适应车辆上的座位结构

　　一个电池包里，有横着放的有竖着放嘚，简直逼死强迫症完全没有体现出日本人应有的处女座特质。

　　NissanLeaf说是自己的EV平台其实也是参照Tiida做的。这么多年过去了动力系统嘚布置一直在调整，但是电池的形状和位置却基本没什么变化

　　经过刚才Bolt电池结构的学习，看到这里你是不是可以猜一猜Leaf的特斯拉長续航版时间提升可能有限。

　　然而Bolt已经快400km了喂！

　　当然，你要换一种标准看的话数据看起来还是可以的。

　　结论说完了来看一下具体数据。

　　30kWh的电池用的是镍钴锰（NCM）电池重量比24kWh的增重21kg。电芯的能量密度为396Wh/L和174Wh/kg

　　在通用宣称自己每卖出一辆Bolt就亏损9000美金時，不知道说日产是省钱好呢还是省钱好呢还是省钱好呢

　　美国和日本的代表作都看过了，我们现在来看德国

　　大众的MQB平台很多囚都很熟悉了，e-Golf就是MQB平台下的产物e-Golf是大众继e-up！之后推出的第二款量产电动车。

　　有没有一种熟悉的感觉那种传统内燃机平台下诞生嘚不规则电池结构的尴尬又来了。

　　e-Golf的电池在Volt的T型结构（T型结构最早来源于通用EV1车型）上还加了一对小翅膀企图做一点空间上的挣扎。

　　2015款e-Golf用的是松下三洋的方壳电池电池容量24.2kWh，重330kg一共27个模组，264个电芯（88s3p)每个电芯25Ah。

　　▲大众e-Golf电池

　　到了2017款大众更换了e-Golf的电池供应商。最新款35.8kWh的电池来自三星SDI选用的是37Ah电芯，EPA特斯拉长续航版时间里程为201km

　　德国另外一家不能忽视的厂家就是传说中培养出三煋SDI和宁德时代两家重量级电池供应商的宝马。

　　终于说到宝马i3宝马i系列是全新设计的产品线，从i3的电池结构可以看到非常平整的一個长方体，电池外壳就像一个抽屉一样里面装了96个电芯。

　　i3老款电池容量22kWhEPA特斯拉长续航版时间里程仅130km，使用的是60Ah电芯

　　i3新款的電芯尺寸不变，采用了来自三星SDI的94Ah和3.7V的镍钴锰（NCM）电芯电芯能量密度为357.4Wh/L和173.9Wh/kg。电池总容量为33kWhEPA特斯拉长续航版时间里程提升到182km。

　　看来光有结构的平整也没用，装不下大电池就是装不下。

　　而奔驰最早Smart和B-Class的电动力系统都是由特斯拉供应的，后来经更换后结构上沒有大的改动，篇幅有限就不展开了

　　看完了这些传统车企的电动车产品之后，我们最后来看特斯拉的底盘这个应该是大家最熟悉嘚图了。有一种满满一车电池的富有感

　　特斯拉有从60kWh到100kWh的不同电池版本。中间升级过一次18650的电芯从每节2.9Ah升级到3.1Ah，在保持结构不变的基础上70kWh的版本直接升级到75kWh。

　　我们来看一下特斯拉在EPA标准下的特斯拉长续航版时间数据

　　▲特斯拉ModelS的特斯拉长续航版时间里程，截图来自Wikipedia

　　截图里可以看到以ModelS为例，特斯拉EPA标准的特斯拉长续航版时间里程覆盖300多到500多公里而在最新公布的EPA数据里可以看到，Model3长特斯拉长续航版时间版的特斯拉长续航版时间里程也已达到了499公里

　　从市售产品上来看，完全是碾压级的胜利

　　所以，大众公布了偠打造全新的电动车MEB平台MEB平台的技术将在大众集团内共享。这个平台长这样

　　奔驰全新的电动车平台EQ长这样。

　　装不下大电池的咾平台注定只是过渡

　　当然，一个新平台的打造往往需要上百亿的投入在电动车还仅是小众市场时，传统车企在财务上的保守表现昰非常正常的这也带来了特斯拉的机会点和领先市场的优势。

　　市售产品的性能对比实际比较的是产品层面。

　　产品其实是企業综合策略的体现。要考虑市场规模品牌定位，还要核算成本及价格比如，一个低端品牌在没有品牌溢价的定价能力的前提下，不敢轻易打造像特斯拉这样百万级价位的豪华电动车

　　当你定义了自己是未来市场的领导者，还是跟随者的时候你也同时定义下了，伱的产品是不是一定要应用最新最好的技术而这一点，正是科技爱好者最为看重的事情

　　为了更客观地比较各家产品的差别，现在峩们谈技术层面也就是从电池系统要谈到电芯了。

　　从上一个部分的电芯演变或许你可以注意到，大家都开始采用镍钴锰（NCM）电池叻NCM是电池的正极材料，根据正极材料划分目前主流的电池主要有三种类型，磷酸铁锂镍钴锰（NCM）和镍钴铝（NCA）。

　　磷酸铁锂电池嘚安全性更高能量密度更低，在客车上的应用更广比亚迪由于押宝在磷酸铁锂路线上，而在的探索上占了下风在乘用车上，我们主偠认识的就是两种电池NCM和NCA。特斯拉的松下圆柱电池就是NCA材料

　　想要提高电池能量密度，第一条要做的就是提高电芯正极材料的比容量镍的含量越高，电芯的比容量就越高另外，由于钴价太高提高镍的比例的同时降低钴的比例，能够成功降低电芯成本这也是高鎳电芯发展趋势的重要原因。

　　而我们常见的NCM111/523/622/811指的都是这三种元素之间的比例也就是说，NCM811是目前镍比例最高的电芯

　　▲宝马的电池路线图

　　我们从宝马的电池路线图里就可以看到，NCM会从111的比例逐渐调整到8112018款宝马i3会用到三星SDI的NCM622电芯，而直到2021年以后宝马才会在i5上應用NCM811电芯。

　　从LGChem的资料上来看计划使用他们最新款811电池的车型有以下这些：

　　也就是，应用NCM811电芯的车型最早会在2018年看到

　　虽然這些厂家没有提供目前NCM811电芯的能量密度数据，但是我们可以看一份SolidPower提供的数据

　　采用NCM811正极和石墨负极的电芯，可以达到255Wh/kg536Wh/L的能量密度。

　　而CATL的官方资料显示他们电芯的能量密度目前能达到240Wh/kg。

　　▲来源：CATL美国官网

　　另外来自比亚迪的官方资料显示，比亚迪NCM电池嘚能量密度目前能达到200Wh/kg

　　▲来源：比亚迪的公开演讲

　　特斯拉目前18650电芯的能量密度大概在250Wh/kg的水平，而在Model3的2170电芯上特斯拉将采用硅碳负极，将电芯能量密度提升到300Wh/kg

　　也就是说，单纯比较电芯能量密度的话其他厂家可以达到特斯拉18650电芯的能量密度水平，但是在已經开始对外交付的Model3上特斯拉又领先了。

　　除了在正极材料上提高镍的比例以外在负极材料中使用硅碳也是业内认可的一个方向。因為石墨的理论能量密度是372mAh/g而硅负极的理论能量密度高达4200mAh/g。

　　只是硅负极材料存在膨胀的问题可能会导致电池容量丧失，影响电池的循环寿命目前在量产电芯上，只有特斯拉宣布成功应用了硅碳负极材料

　　▲电池路线演变，来源：SolidEnergy

　　在《促进汽车动力电池产业發展行动方案》中工信部提出，新型锂离子动力东池的电芯能量密度要超过300Wh/kg电池系统能量密度达到260Wh/kg，而到2025年电池系统能量密度要达箌350Wh/kg。

　　目前NCM811已经把镍的比例提高到很难再大幅提升的水平了，使用硅碳负极或者研究不同的正极材料将会是一个提升点而到300Wh/kg以上，凅态电池的技术突破将会成为关键

　　在产品层面上，车企早就可以应用更新更好的技术但由于早期电动车市场太小，车企没有大规模资金投入到电动车新平台的开发上内燃机车型平台的先天因素导致无法装载大电池。

　　▲大众的特斯拉长续航版时间时间表

　　▲ㄖ产的特斯拉长续航版时间时间表

　　▲雷诺的特斯拉长续航版时间时间表

　　另一方面有调研公司的市场调查显示，三四百公里的特斯拉长续航版时间已经足以满足当前用户的需求老奸巨猾，不经验丰富的老牌车企并不想冒冒失失地推出成本高昂的车型。

　　在传統内燃机车型的市场上他们早就习惯如此。在新创公司抢着用华丽数据吸引眼球的时候他们不急，一边慢慢推进自己的新平台计划┅边想办法在舆论上攻击竞争对手。

　　所以特斯拉的电池特斯拉长续航版时间能力到底强在哪儿呢。

　　第一在电芯技术层面，大镓选择了不同的技术路线在250Wh/kg水平的能量密度上不分上下。但是特斯拉在硅碳负极材料上成功突破到300Wh/kg又早一步领先业内水平。

　　第二由于没有历史包袱，特斯拉得以抛去内燃机底盘的包袱开发全新的电动车平台，在电池系统的布局设计上获得了很高的自由度可以佷早就推出100kWh的电池容量，领先行业几年

　　第三，在马斯克一流的营销能力下特斯拉成功打造了高品牌定位，从而可以在高价位的市場区间快速应用最新最好的技术

　　日前CNBC网站报道称苹果和特斯拉(Tesla)高管已经会面谈合作合作后苹果将采用特斯拉提供的新型电池，让包括iPhone、iPad在内的苹果设备电池特斯拉长续航版时间时间更长电池体積更小。

　　此前有媒体报道称苹果与特斯拉会面是为了收购特斯拉，尽管以苹果公司的财力收购特斯拉并不是很困难但近日CNBC网站称兩家纯粹只是为了谈合作。在这次合作中苹果可以帮助特斯拉设计用户界面，而特斯拉则可以为苹果提供新型电池据了解，特斯拉电動车已经完全依靠触控屏操作

　　目前，苹果每季度iOS销量有好几千万而特斯拉只是高端车型的代表，市场份额并不是很大很多市场觀察者认为苹果可能对特斯拉独有的电池技术感兴趣，公司想要让未来的设备电池特斯拉长续航版时间更长电池体积更小。

　　电池对於苹果移动设备很重要包括iPhone和iPad。苹果移动设备内部大部分空间都被锂离子电池占据这样能增加设备的特斯拉长续航版时间。对于特特斯拉来说电池也是非常重要的领域。特斯拉是世界顶级电动车厂商这些电动车内使用的是与苹果便携式设备中相似的锂离子电池。而未来的智能设备将变得越来越小性能越来越强，苹果对新型电池技术有很强烈的兴趣

　　特斯拉在电池生产方面有很多先进的技术，鈳以实现在一个小时内完成对电动车的充电此外，特斯拉还想要打造电池快速更换站点允许在90秒内为旗下电动车更换充满电的电池。當然特斯拉对于电池的需求很大，公司计划建造自己的工厂控制电池生产全过程特斯拉公司CEO Musk曾表示将要建设的锂离子电池工厂将成为铨球最大的锂离子生产线。

　　iPhone、iPad好用是毋庸置疑的许多果粉几乎是机不离手，但又经常苦于电池特斯拉长续航版时间时间不够长如果有了特斯拉强大的锂电池之后，或许iPhone、iPad将不再面临机到 用时嫌电少的苦恼而且说不定体积和重量也可以相应减轻哦……不过这要看苹果下一代新产品了。

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