特斯拉換新型2170號電池，航程會增加到多少公里？

01-08

特斯量產的新型電池2170比原來的18650電池能量提高一倍。換上新電池後，特斯拉電動車的續航能力會從原來的433公里提高到866公里呢？

整體的電動車的續航里程由多方面決定，更多的會是商業決策的因素。

由18650改進到2170電池，電池的容量密度可以增加，由於電池組重新設計，電池組的容量增加值不一定是電池的比例，在此基礎上高或低都有可能。但因此提高一倍沒有可能。

瀉藥…

翻了一下，能量密度肯定提高不到一倍，2179的體積是18650的135%。如果整體能量提升一倍的話，也就是說能量密度要達到現有電池的150%（375Wh/kg左右）。先不說這個數據是不是扯吧…理論上說能量密度提高50%，航程就提高50%。然而因為還是圓柱形電池，直徑越大浪費的空間越多。實際上到不了50%…個人猜測的話，如果現在466，新電池應該在640左右。

上面的回答都在猜測Model S/X續航里程會增加多少，但是都忽略了兩個問題：

首先，2170電池是為了Model 3和Power Wall/Pack生產的，估計要等Model 3量產穩定以後才會考慮移植回到Model S/X上，實際上18650換到2170，很可能要重新設計整個電池系統甚至車身，而現在Tesla的工作重心都放在Model 3上，S/X的優先度降低了。現在第一批生產的2170電池全部用於Power Wall/Pack，然後Model 3由於訂單太多，估計前兩年電池都供不應求，所以我估計要20年左右才會看到Model S/X改用2170電池了。

其次，就算現在就把S/X換到2170，馬斯克最近也已經再次確認，短期內不會考慮超過100kWh的電池，而是優先強化充電速度和網路。所以換成2170，能在里程上帶來的唯一改變，就是同電量重量的減輕了。考慮到電池只佔總車重的一部分，這些改變估計不會太明顯。現在最新的Model S 100D，續航里程是539公里(EPA），估計改換以後也不會超過600公里(EPA）。但是如果真有600公里EPA續航里程，加上更快的充電速度和更廣的充電網路，已經可以滿足絕大多數人的需求了。註：EPA里程是在http://tesla.com官網查到的，http://tesla.cn中國官網使用的是632公里(NEDC）。我們一般談續航都是說EPA。

國外相關討論可以參見http://reddit.com上：

- 2170電池: When will 2170 cells make it to Model S and Model X? ? /r/teslamotors

- 100kWh: Model S amp; X will have 100 kWh battery at max. ? /r/teslamotors

正常來講，「21700」就是圓柱形鋰電池的一個規格，並沒有什麼特殊的。

不知道現在特斯拉宣傳的「2170」和業界的「21700」是什麼區別，莫非不是圓的？

雖然Gigafactory的生產線和技術還是來自松下，但公司確實是特斯拉自己的，2170確實是特斯拉的產品。

目前不是很清楚細節，從21700來說幾句吧~

首先封裝體積會一定程度影響比能量。在材料不變的情況下，21700大概能提升5%的比能量。什麼意思呢……

同樣材料的一根18650和一根21700，能量比大概是1：（1*135%*105%）=1：142%

（體積大135%的數據直接用了 @Jin Dwight 的）

總之，21700是有幫助的。或許理論上越大越有幫助，但是越大也越容易Boom……

其實除了比能量提高，據說21700的循環壽命也是增加的，而且通過一些什麼多級耳設計之類亂七八糟，可以提升充電性能。

總之，比能量提升不是21700的主要優勢……

就如 @方國平所說，里程其實是商業決策決定的。要跑400里還是800里，看需求，看市場，而非單純的電池技術。

我認為下一步，特斯拉要做的應該是「在合適里程範圍內，降低電池重量，提高充電速度，延長電池壽命」……

PS:被特斯拉打壓這麼多年，國內各種軟包電池都不見了，可惜呀~~

補充提問的答案：

有圖表有真相

上圖中關鍵參數是電池容量增幅估計為30%，由於2170的體積比18650增加46%，考慮電池體積增加與容量的非線性關係並作保守估計取為30%的電池容量增幅。

上圖是針對Model S（MS）的各子型號的里程增加的預測

上圖是針對Model X（MX）的各子型號的里程增加的預測

重要補充：Tesla的車型子型號命名方式是按照電池容量來的（例如60就是60kWh，75就是指75kWh），所以我判斷未來裝備2170電池的車型的子型號會變化哦，所以也不會再加叫以前的子型號啦~~

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以下為第一版答案

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2170電池與18650電池的簡要對比

基本要點：

18650轉變到2170的優勢：

1、電池的容量增幅（體積增大為146%）顯著高於電池的外觀尺寸增幅。即便在電解質不變的情況下，相同體積的電池包（由多個單體電池集成的電池組）可以擁有更大的電池容量。關於電池電解質提升方面目前信息較少，電解質性能的提升可以使相同質量的電解質擁有更大的容量。

2、電池體積的增大對於單個電池的生產製造成本影響很小（尺寸帶來的工藝變動，增加單個電池的電解質量等），所以可以降低電池單位容量的成本。

3、針對電動汽車優化了性能效率、輸出等關鍵特性。

4、由於單體電池的容量增大，相對可以減少電池單體數量，可以在電池管理、檢測、冷卻方面的提升提供可能。

基本參數對比：

18650電池：（最後的數字0代表圓柱型）

直徑18mm×高度65mm

電池體積：16532.1mm^3；

電池表面積：4182.48mm^2；

2170電池：

直徑21mm×高度70mm，其直徑為18650電池的116.7%，其高度為18650電池的107.7%。

電池體積：24232.95mm^3，其為18650電池體積的146.6%，顯著增加單個電池的容量。

電池表面積：5308.17mm^2，其為18650電池表面積的126.9%。

附圖：

圖1、18650電池與2170電池直觀對比圖

圖2、特斯拉汽車地盤的電池包支撐結構

圖3、單個電池包及封裝外殼

圖4、電池包中電池布局-前視圖

由18650換裝為2170之後，單層電池僅增加5mm（70-65），對於電池包來講基本可以忽略。

圖5、電池包中電池布局-上視圖

換裝2170電池後，在電池包的長度和寬度方向上，大約是增加大約3mm乘以電池數目的尺寸。

圖片源於特斯拉公布的專利資料

我算不上專業人士，只是這方面關注的多點。我簡單談談我的看法。我先舉個例子進行對比說明。特斯拉現款車型使用18650電池的電池包可以沖80度電重800公斤左右，而比亞迪e6的鐵電池包同樣是80度電但重量卻只有720公斤左右~ what？？？？說好了三元電池比鐵電池能量密度高呢？其實原因很簡單，大家平時所說的能量密度高指的是電池單體而不是電池包。由於特斯拉的電池包使用了七千多節18650這需要非常複雜的點控系統，增加了不少中間。同時三元鋰電池耐高溫性能非常差，需要匹配水冷散熱系統。反觀比亞迪的鐵電池，雖然能量密度相對來說沒什麼優勢，但是比亞迪生產的鐵電池單體都是大體積的方塊形單體，不需要太複雜電控系統，同時由於形狀的特點對空間利用率特別高。鐵電池的穩定性也遠遠好於三元電池，所以電池包只需要風冷散熱就夠了。一正一反之下兩種理論上能量密度懸殊的兩種電池包實際使用上卻沒有拉開差距，甚至有點出乎預料~ 說到這再反過來看2170三元電池。我個人覺得2170電池單體的能量密度並沒有變化。而特斯拉所謂能量密度的提升應該是指的電池包的能量密度。由於改用大單體的2170電池，可以簡化大量的電控系統。同時也可以提高空間利用率，優化水冷系統。最終使電池包能量密度提升。以上內容純屬個人臆斷，如有不對之處歡迎大家指正。

特斯拉換上新型21700電池續航可達600公里。

雖然單個2170號電池比18650號電池的能量提高一倍，但重量體積也增加了。電池比較的是單位能量密度，即1公斤的重量的電池能產生多少能量。

最近看到數據，18650電池的能量密度約為250 Wh/kg，2170電池會達到300Wh/kg以上的能量密度，所以新電池系統的能量還是能提高20%的，特斯拉汽車的航程也會提高20%。