El Auge de las Baterías de Litio 21700
Emergencia de las Baterías de Litio 21700
Las baterías 18650, ampliamente utilizadas, tienen una larga historia de desarrollo y, aunque relativamente maduras en comparación con otros tipos de tecnologías de baterías, aún enfrentan problemas como la alta generación de calor, agrupación compleja e incapacidad para lograr una carga rápida. En este contexto, surge la batería de litio cilíndrica 21700. En enero de 2017, Tesla y Panasonic desarrollaron conjuntamente la nueva batería 21700, enfatizando que es la batería más densa en energía y rentable que se puede producir en masa en la actualidad.
La batería 21700 es un tipo de batería cilíndrica, donde “21” se refiere al diámetro exterior de la batería cilíndrica, siendo este de 21 mm, y “70” indicando la longitud de la batería cilíndrica, siendo esta de 70 mm. La 21700 fue desarrollada para cumplir con los requisitos de los vehículos eléctricos en cuanto a rangos de conducción más largos y para mejorar la utilización efectiva del espacio de la batería del vehículo. En comparación con las baterías de iones de litio cilíndricas 18650 comúnmente utilizadas, la 21700 tiene una capacidad que puede ser más del 35% mayor, utilizando los mismos materiales.
Cuatro Grandes Ventajas de las Baterías de Litio 21700
1. Un Aumento del 35% en la Capacidad de las Celdas de Batería
Tomando la producción de baterías 21700 de Tesla como ejemplo, el cambio del modelo 18650 al modelo 21700 puede aumentar la capacidad de las celdas de batería individuales a 3-4.8Ah, un aumento significativo del 35%.
2. Aproximadamente un 20% de Aumento en la Densidad de Energía del Sistema de Baterías
Según los datos publicados por Tesla, la densidad de energía del sistema de baterías 18650 utilizada en las etapas iniciales era de alrededor de 250Wh/kg, mientras que la densidad de energía del sistema de baterías 21700 producido más tarde fue de alrededor de 300Wh/kg, representando casi un 20% de aumento en la densidad de energía volumétrica en comparación con el 18650 original.
3. Reducción Estimada de Costos de Alrededor del 9%
El análisis de la información de precios de baterías publicada por Tesla indica que el precio de venta del sistema de baterías de litio para baterías de potencia 21700 es de $170/Wh, mientras que el precio de venta del sistema de baterías 18650 es de $185/Wh. Después de usar baterías 21700 en el Modelo 3, el costo del sistema de baterías solo puede reducirse aproximadamente en un 9%.
4. Reducción Estimada del Peso de Alrededor del 10%
El volumen total de la 21700 es mayor que el de la 18650. Con el aumento de la capacidad individual, la densidad de energía por celda es más alta. Por lo tanto, el número de celdas necesarias para la misma cantidad de energía se puede reducir en aproximadamente un tercio, lo que no solo reduce la dificultad de gestión del sistema, sino que también reduce la cantidad de componentes estructurales metálicos y accesorios eléctricos utilizados en el paquete de baterías. Esto reduce aún más el peso de la batería. Después de cambiar a una nueva batería 21700, Samsung SDI descubrió que el peso del sistema se redujo en un 10% en comparación con las baterías actuales.
Manteniendo la alta fiabilidad y estabilidad de la batería 18650, el rendimiento de la batería 21700 se mejora significativamente en todos los aspectos. Además, en comparación con otros modelos de baterías, la 21700 es similar a la 18650 tecnológicamente madura en términos de selección de materias primas, proceso de fabricación y procedimientos técnicos. Por lo tanto, la mayoría de las líneas de producción de baterías 18650 se pueden adaptar para producir baterías 21700. Algunas empresas están ajustando prudentemente sus líneas de producción para ser compatibles tanto con las baterías 21700 como con las 18650.
La búsqueda de una alta densidad energética en las baterías de potencia se ha convertido en una tendencia irreversible, lo que ha llevado a muchas empresas de baterías a centrar su atención en las baterías 21700. Algunas empresas importan líneas de producción del extranjero, pero manejan el ensamblaje ellas mismas, lo que les permite convertir de 18650 a 21700 a un costo relativamente bajo.
