汤浅蓄电池5月刊 特约撰稿 JFD 在电动汽车产业全球炙手可热的今天，Tesla无疑是那颗**耀眼璀璨的新星，电动汽车界当之无愧的“苹果”，执行业发展之牛耳。诸多电动汽车业内人士预言，特斯拉指引了未来电动汽车发展的方向。越来越多的有识之士呼吁，我们一定要打造中国自己的特斯拉。
特斯拉电动汽车的心脏，无疑是它独特的动力电池系统，这也是Tesla核心技术之所在。了解Tesla动力电池系统基本的设计理念和技术状况，对发展我国自主知识产权的电动汽车无疑具有积极的借鉴意义。
Model S 是目前Tesla**畅销的车型，表1展示了Tesla Model S动力系统**基本的性能数据。笔者这里将以85kWh这款主流的Model S为例，通过一些简单的数学计算，深入浅出地向读者揭示其动力电池系统的奥秘。
1. Model S动力电池模块的成本构成
对于纯电动汽车而言，动力电池模块(Cell +Pack + BMS)的成本占据了整车成本相当的比例。可以毫不夸张地说，Tesla电动汽车动力电池模块的成本构成，是解开Tesla秘密的一把钥匙，而电池成本也是制约Tesla发展的**核心要素之一。这里，笔者将根据公开报道的资料以及自己所了解到的一些信息，来剖析Tesla Model S动力电池模块的成本构成。
Tesla Model S 采用的是松下电池公司的18650标准尺寸圆柱电芯。早期的Tesla 型号使用LCO为正极的18650电芯，Model S改用NCA作为正级材料，电芯容量也从**初的2.9Ah提升到3.1Ah (见表2)。
M o d e l S 使用了多少颗1 8 6 5 0 电芯？85000Wh ÷ 11.2 Wh ＝ 7589，为了保持每个brick电芯数目的一致，Model S 实际上一共使用了11 × 9 × 77 ＝ 7623颗松下18650型 3.1Ah高容量NCA电芯，之前媒体广泛报道的8142颗其实是采用2.9Ah电芯的Model S的早期型号。到目前为止，Tesla与松下签订过两份电池供应合同。**份合同是在2011年签订的，据报道松下一共向Tesla供应了大约2亿颗18650电芯。第二份合同是在2013年10月30号签订的，根据合同松下将在2014年到2017年这四年时间里向Tesla供应2 0亿颗电芯。笔者了解到的情况是，在与Tesla的这两次供货合同里，松下给出了绝然不同的报价。
2013年早些时候，笔者通过渠道了解到松下供应给Tesla 的3.1Ah 18650电芯的售价稍微高于$2 ，Model S的Pack + BMS成本超过$20000，对于这两个数值，笔者当时的感觉是“震惊”！只要稍微了解18650电芯的成本构成的同仁，应该知道$2这个价位意味着什么。
没错，1 8 6 5 0电芯原材料(N CA、人造石墨、膈膜、电解液、铜箔铝箔、壳体等，优级品)成本价已经比较接近$2了，成品电芯的成本接近$3，也就是说松下是在赔本赚吆喝。跟很多读者一样，笔者当时对这个价格很是质疑，但是后来笔者注意到有媒体报道Tesla的CTO Jeffrey Straubel在2013年 8 月份接受 MIT Technology Review采访时无意中透露了一个信息，当记者问起 ModelS 的电池成本时，Jeffrey说“They’re alwayless than half, actually，less than a quarter inmost cases.” 这是Tesla高层首次就其电池成本问题有据可查的公开表态。
85kWh基本款的售价是$79900，按照Tesla 2013 年年报的毛利润率 22.5% 计算，其大概成本为 $79900 × (1 - 22.5%)= $61923。25%的电池成本是$61923 × 25% = $15480 。如果按照每颗电芯$2的成本计算，Model S的电池成本是7623 × $2 ＝ $15246。没错，这个数值跟Jeffrey Straubel无意中泄露的信息完全一致，松下的确是以赔本价格在给Tesla供货！
笔者这里要提醒读者的是，Jeffrey Straubel的访谈是在2013年8月份，他不可能知道三个月以后松下给出的**终报价，因为当时新供货合同还处在谈判阶段。他当时想当然地认为松下还会维持原来的供货价位，否则他绝无可能泄露如此重要的商业机密。
那么汤浅蓄电池为什么会以低于成本价向Tesla供货？笔者个人认为，放长线钓大鱼，这恰恰反映了日本人做生意的精明之处。像松下这样的跨国公司，在与Tesla合作之前也面临着18650电芯产能过剩的问题，而不得不寻找新兴应用领域。这时候赔本赚吆喝都是可以的，因为松下知道，当新兴领域发育起来以后它仍然有机会赚取足够的利润。
果不其然，机会终于来了。2013年10月30号签订的合同，媒体广泛报道其成交价值高达70亿美元，也就是说18650NCA电芯的价格上涨到了$3.5，涨幅高达75%，松下在这个deal里面纯赚了$1 billion！但笔者对这个报道价位持保留意见，因为松下给Tesla供货的电芯数量也许不是秘密，但合同价值**是商业机密，松下和Tesla双方都没有理由让外界获悉这个至关重要的商业信息。
笔者调研发现， 所有媒体对此事的报道都是援引自美国彭博社( B l o o m b e r g ) ， 而Bloomberg在2013年10月31日的原文是这样叙述的“Panasonic Corp. won a contract to supplycells to Tesla Motor Inc. TESLA’s electricvehicle in a deal that may generate $7 billion inrevenue.”
很显然，Bloomberg的报道只是估计合同价值达到70亿美金，但是其它媒体在转载的时候就变成了言之凿凿了。以彭博社一向严谨的报道风格，笔者不认为$3.5会很离谱，但是笔者个人更倾向于认为松下18650电芯的合同价位介于$3.0-3.5 之间，但为了分析问题方便，笔者在本文里还是援引Bloomberg的价格数据。但无论如何，这个价位跟之前的松下供货价格已经大幅上涨了。那这个报价是不是Musk期待的？
笔者相信，Tesla和松下无疑是进行了异常艰苦的谈判，但松下显然是抓住了Musk的阿基里斯之踵：我松下是你Tesla**的电池供应商，我离开你Tesla照样活得很好，但你Tesla没有我松下却活不成，这个问题你Musk没有跟我讨价还价的资本。毫无疑问，$3.5**不是Musk想要的报价，但Musk除了接受松下的报价，还有其它选择吗？这个问题，笔者在后面还要详细探讨。
OECO太阳电池是德国ISFH研究所从九十年代就开始研制的一种新型单晶硅电池。与其他高效电池相比，具有结构设计新颖、制作简单、电极原料无损耗、成本低廉和适合大批量生产等优点。OECO电池结构基于金属－绝缘体－半导体（MIS）接触，利用表面沟槽形貌的遮掩在极薄的氧化隧道层上倾斜蒸镀低成本的Al作为电极，无需光刻、电极烧穿、电极下重掺杂和高温工艺即可形成高质量的接触，并且一次性可蒸镀大批量的电池电极。更为重要的是当这种电池制作面积从4 cm2扩大到100 cm2时，效率也只是从21.1％略微降到20％，仍然属于高效范围，所以这种结构的电池更适宜于工艺生产。
图 ：德国 ISFH 的 OECO 电池 h＝21.1%
OECO结构示意图如图8所示，电池的表面由许多排列整齐的方形沟槽组成，浅发射极n+位于硅片的上表面，在其上有一极薄的氧化隧道层，Al电极倾斜蒸镀于沟槽的侧面，然后利用PECVD蒸镀氮化硅作为钝化层和减反射膜
OECO电池有以下特点：
（1）电极是蒸镀在沟槽的侧面，有利于提高短路电流；
（2）优异的MIS结构设计，可以获得很高的开路电压和填充因子；
（3）高质量的蒸镀电极接触；
（4）不受接触特性限制的可以被**化的浅发射极；
（5）高质量的低温表面钝化。
电池的制作具体过程为：
前表面机械开槽→化学腐蚀清洗→背面掩膜（扩散）→前表面化学制绒→使用液态源POCl3进行磷扩散制作n+发射极→打开背面接触→真空蒸镀Al作为背电极→前表面低温热氧化形成氧化隧道层→前表面无需掩膜直接倾斜蒸镀Al作为面电极→使用导电胶将各个面电极连接起来→采用PECVD法在前表面蒸镀氮化硅作为钝化和减反射层。
5号充电电池充多长时间
电池充电时间的计算：
以五号2000mAh电池为例，分别以2000，1000，500，200电流充电：
大电流充电：充电时间=电池容量*1.2/充电电流：
2000mA电流充72分钟。
1000mA电流充144分钟。
中电流充电：充电时间=电池容量*1.5/充电电流：
500mA电流充6小时。
小电流充电：充电时间=电池容量*1.6/充电流：
200mA电流充16小时。
7号充电电池充电时间
一般充电器会标明快充、慢充电流是多少毫安。拿镍氢电池600毫安除以充电器比如300毫安=2小时。假如5号电池2300毫安除以充电器比如300毫安=8小时。一般充电器都不会充满后自动熄灯的，不超24小时就没问题。镍氢电池不会有记忆效应。
7号充电电池**容量是多少
7号充电电池的**容量，一般容量就600或900mAh；
一般充电电池上都有标注：比如多少毫安（有时用用mAh表示）及镍氢或镍镉字样（有时用NIMH或NIcd表示），不过现在市场上5号或7号大多都是镍氢的(无记忆效应)多些。
充电电池，是充电次数有限的可充电的电池，配合充电器使用。市场上一般卖5号、7号，但是也有1号。充电电池的好处是经济、环保、电量足、适合大功率、长时间使用的电器（如随身听、电动玩具等）。
充电电池的电压比型号相同的一次性电池低，AA电池(5号充电)是1.2伏，9V充电电池实际上是8.4伏。现在一般充电次数能在1000次左右。
