毫無疑問，特斯拉（Tesla）的成功極大地促進(jìn)了國內(nèi)18650動(dòng)力電池的蓬勃發(fā)展，不僅電池廠持續(xù)發(fā)力擴(kuò)產(chǎn)能，同時(shí)也帶動(dòng)了上游原材料廠、設(shè)備供應(yīng)商，下游特色Pack生產(chǎn)廠的發(fā)展，創(chuàng)造了不少機(jī)會(huì)，應(yīng)該是大功一件。

Tesla在公開場合談到超級電池工廠（Gigafactory）投產(chǎn)后要生產(chǎn)20700型號來代替現(xiàn)有18650，這讓國內(nèi)的很多18650廠，整車廠又一次的“躁動(dòng)”起來了，設(shè)備廠也躍躍欲試，談各種解決方案，講20700的各種優(yōu)勢，但事實(shí)是這樣的嗎，是不是有點(diǎn)“醉翁之意不在酒”？，如果不好好討論，一味的跟隨更改，未必能有好的收益。

首先，我們了解一下相關(guān)的背景：

Tesla公開說明選擇20700的優(yōu)勢：“Ifthenewmeetsthesamelifeandsafetyrequirements,onceitisproducedatthesameyieldsandathighvolume,itwillofferabout3-4%increaseinenergydensityanda7%reductionincost”，即在達(dá)到與18650同樣的良率和產(chǎn)能后，能帶來能量密度增加和成本下降兩個(gè)優(yōu)勢，這從下表中也能得到充分體現(xiàn)。

在此前后，Samsung公開開發(fā)21700，LG生產(chǎn)20650型號(見下表)。

國際上做18650的幾大巨頭都在并行著“后18650電池”的開發(fā)和生產(chǎn)，這對國內(nèi)帶來影響實(shí)屬必然，但面對各成體系，各有差異的尺寸，我們似乎很難說出誰是誰非，我們要不要跟，跟誰？

其次，我們需要初步算下經(jīng)濟(jì)賬：

HitechEnergy曾有個(gè)測算，如果采用新尺寸電池后能量或體積都有很大的改進(jìn)(下圖)。

上面的計(jì)算但從電池的密集堆積來算，是存在很大出入的。在是否進(jìn)行調(diào)整，不能單單的計(jì)算單體電池的體積和能量密度的多寡，國內(nèi)企業(yè)需要考慮以下幾個(gè)問題：

1.單體能量的增加與系統(tǒng)能量增加的差異性

還是以HitechEnergy的計(jì)算為例，10S4P的18650和10S3P的21700的能量基本一樣，那我們僅考慮單體的密集堆積進(jìn)行計(jì)算，可以得出：30支21700的體積是40支18650體積的1.1倍，質(zhì)量則為0.97倍。

(注：21700電池的質(zhì)量62.8g為按能量密度提高4%后的估算值。)

這僅僅是簡單的從單體的密集堆積角度考慮，在實(shí)際設(shè)計(jì)中還存在三個(gè)問題需要進(jìn)一步核定：

1)單體電池之間的安全冗余空間的調(diào)整

由于21700/20700/20650電池容量的增加在實(shí)際PACK設(shè)計(jì)中需要考慮單支電池安全失控后對周圍電池的影響及問題的可控性，所以需要重新計(jì)算電池之間的“安全設(shè)計(jì)距離”，這個(gè)距離肯定要大于18650的(b>a)，這進(jìn)一步增加了體積。

2)PACK零部件減少帶來的總體質(zhì)量的下降和成本的下降

采用20700/21700/20650后，由于同等能量下，電池?cái)?shù)量減少(以21700為例，減少1/3)，這會(huì)帶來整個(gè)Pack內(nèi)部金屬連接件數(shù)量的減少，這會(huì)進(jìn)一步降低電池Pack的質(zhì)量。

同時(shí)按Tesla提供的pack的成本占據(jù)總系統(tǒng)成本的~24%(每年按生產(chǎn)10萬個(gè)70kWh系統(tǒng)的量核算)，那么零部件的減少對整體成本的降低還是有一些貢獻(xiàn)的。

3)“無用”空間的“有效”使用問題

在18650系統(tǒng)空間排布中，必定會(huì)出現(xiàn)“無用”空間，但這些空間在采用20700/21700/20650后可能會(huì)得到有效使用。這僅是初判，真實(shí)情況取決于整車Pack的空間布局，這對Tesla這種企業(yè)是可知的，他們肯定測算過N次，這也是他們所提及的。但對國內(nèi)18650電池廠而言，面對眾口難調(diào)的整車廠，這點(diǎn)是很不確定的，也許更改后“無用”空間會(huì)更多。

2.成本的降低是以量和高良率為前提的

Panasonic、Samsung、LG的18650電池良率一般在98%以上(一次直通率)，而國內(nèi)的一般控制在90%左右，電池的成本降低是以量和良率的不斷提高為基礎(chǔ)的，下圖為Tesla電池成本的降低圖。這里面存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)是：“Batterycostwillgoupslightlyin2017duetohighdepreciationcharges,butlargercapacitypercellwillneutralizetheincreaseby2018.However,ifthefactoryisinstalledandutilizationisbelow,say,70%,therewillbenocostadvantageoverevolutionarygrowth,evenin2020”。

另外，對于B品電池(低容，非安全問題電池)的處理也涉及成本的核算，簡單為例按年產(chǎn)1億支電池為例，良率按90%計(jì)算，除去過程損耗，一年也有約500萬支的B品。目前18650電池的適配性很強(qiáng)，可以在3C，筆記本領(lǐng)域進(jìn)行消化，基本能收回成本，但對于20700/21700/20650而言，尚沒有形成有效的產(chǎn)業(yè)鏈來消化這些電池，這無疑會(huì)增加成本。

3.更改尺寸的前期制備投入

在現(xiàn)有生產(chǎn)線上更改，主要涉及裝配和化成設(shè)備更改。如果是半自動(dòng)線，裝配工序的模具調(diào)整需要的投入不大；如果是全自動(dòng)線，調(diào)整帶來的成本增加還是需要考慮的；化成、分容設(shè)備，尺寸的調(diào)整應(yīng)該投資不大。

最后，我們考慮系統(tǒng)安全的邊界與單體容量的關(guān)聯(lián)性

國內(nèi)26650電池起步也比較早，電池的體積是18650的2倍。如果非要提高容量，我們?yōu)楹尾话l(fā)展26650，非要舍近求遠(yuǎn)？，唯一的問題是單體電池容量增加多少會(huì)對安全帶來影響，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)安全與容量關(guān)系的“拐點(diǎn)”？，1.3倍就可以，2倍就不行？，這個(gè)問題暫時(shí)還不好回答，需要進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，從Pack角度去評估。

綜合考慮這個(gè)問題，在實(shí)際中需要冷靜看待：

1.Tesla是例外，電池、系統(tǒng)、整車一體化，全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋，可以做到設(shè)計(jì)的閉環(huán)，這與其它企業(yè)有根本性的區(qū)別，他們可以全面評估更改的利弊，這是國內(nèi)18650電池廠目前所不具備的。

2.面對20700/21700/20650以及國內(nèi)的26650，我們不能唯“20700”論，需要與戰(zhàn)略整車客戶充分溝通，同時(shí)算好經(jīng)濟(jì)成本，B品(低容，非安全問題電池)如何消化，是否有終端客戶？。

3.如果是新建生產(chǎn)線，可以考慮產(chǎn)品尺寸的兼容。

所以在評估尺寸是否調(diào)整時(shí)需要全方位分析，避免“南橘北枳”。