从18650到21700，单体电池向大尺寸发展肯定会在一定程度提高单体电池容量、能量密度，降低动力电池系统成本，但217000电池同样会面临着各种问题。
今年1月，特斯拉宣布采用21700型锂离子电池，行业内顿时刮起了一阵“21700”旋风。作为圆柱型锂离子电池的风向标，特斯拉将18650电池成功应用于电动汽车之后，引发了国内电池企业密集投产18650的风潮，18650电池也在电动汽车、电动工具、移动电源等领域得到了广泛应用。
而此次特斯拉大规模应用21700电池，也引起了业内的极大期待。在此情况之下，包括远东福斯特、猛狮新能源、深圳比克、亿纬锂能、力神电池等电池企业都宣称将布局21700电池，同时还有大批圆柱电池企业表示高度关注，正在进行技术储备，将21700电池纳入公司未来产品发展规划当中。
特斯拉21700电池
尤其最近一个月，一些电池企业21700电池生产线正式投产，快速将21700电池这股旋风壮大为“龙卷风”。6月28日，亿纬锂能建设的4条兼容21700与18650、年产能3.5GWh的全自动化圆柱生产线在金泉投产，这是国内首条21700电池生产线投资。7月20日，力神电池4GWh 21700动力电池项目投产。
从18650到21700，背后主要推手市特斯拉，动机就是为了降低其电动汽车成本，国内企业跟风而起以占先机。但在笔者看来，国内业界掀起的这股21700“龙卷风”对于真正推动锂离子电池技术进步、产业发展几乎没有任何意义。
21700对动力电池系统提升有限
根据特斯拉披露的信息显示，特斯拉生产的21700电池单体比能量达到300Wh/kg，比18650电池能量密度提升20%以上、单体容量提升35%、成本降低9%达155美元/KWh、在同等能量下所需电池数量可减少约1/3，系统重量减轻了10%。
据亿纬锂能表示，其21700电池容量达4Ah，比18650电池容量提升50%；能量密度达215Wh/kg，比18650电池提升5%~10%；成组数量降低约30%、产品直通率≥96%。根据天津力神发布的高容量21700电池产品显示，单体电池容量4Ah的能量密度为210Wh/kg，单体电池容量5Ah的能量密度为260Wh/kg。
力神21700电池发布现场
对比上述公司的21700电池数据可以看出，与18650电池相比，21700电池的单体容量提高了35~50%，能量密度高5~20%，成组数量降低三分之一左右。表面上看21700电池性能提升较为明显，但实际上并不如想象中的那么美好。
对比18650电池21700电池体积增加了46.5%，对应单体容量应该增长45%左右，在相同容量的动力电池组中，21700电池使用数量应较18650少四成左右；在假设壳体厚度一致的情况下，21700电池壳体重量较18650上升了26.9%，考虑到增加的电池材料重量，21700电池重量应该较18650提高了35%左右。照此计算，21700单体电池的能量密度较18650高10%左右。对照各公司发布的21700电池数据看，基本上和理论计算结果一致。
尽管21700电池的单体容量以及能量密度较18650电池有不同程度提高，同等能量下电池数量会减少，这会带来整个Pack内部金属连接件数量的减少。但其体积也提升了，在动力电池系统成组时单体电池之间的安全冗余空间也随之增大，最终结果是系统重量降低10%左右，动力电池系统成本降低不到10%。
也就是说，从18650到21700，尽管单体电池性能提升较为明显，但动力电池系统的能量密度提升和成本下降都只有10%，并不如单体电池那么明显。
单极力推 市场前景并不乐观
当前，只有特斯拉大力推动21700电池在电动汽车领域应用，其目的是为了降低其电动汽车成本，提升其电动汽车的市场竞争力。之所以这么做，还在于特斯拉在锂离子电池成组技术上的优势，通过复杂的串并联方式将近8000颗18650型电池组成动力电池系统，这也是其立足之本。
特斯拉电池成组技术优势明显
但随着市场竞争日趋激烈，为了向中低端市场拓展，特斯拉迫切需要降低电池系统乃至整车成本。在18650电池差不多到极致的情况下（工艺十分成熟，单体电池成本基本上取决于原材料价格变动情况），在锂离子电池技术没有取得关键性突破时，向大尺寸单体电池方向发展不失为一条好的路径，于是乎21700电池进入了特斯拉的视野。
在经过验证之后，特斯拉开始尝试生产并使用21700电池。21700的优势已经得到了众多电池企业和业内人士的认可，国内电池生产企业纷纷响应，积极投入到21700电池产业化的大军中。
但与之对应的是国内电动汽车企业对此反应平淡。我国电动汽车企业只要极少数采用的与特斯拉类似电池成组技术，更多的是以方形和软包电池为主，不需要使用到18650电池，更不用说21700电池。即使是有电动汽车企业采用了18650电池，其电池模组、PACK、箱体和整车底盘等结构设计方面基本成型，几乎没有意愿采用21700电池。
要知道为了适配新电池，特斯拉专门为Model3设计了全新的电池组模块和Pack架构和底盘结构，能够最大限度的发挥21700电池的能量密度和综合成本优势，但国内绝大多数企业却不具备这种完全正向开发的能力。加上21700电池还没有经过市场验证盲目，跟风直接导入21700将会对新能源汽车产生极大的安全风险。
从18650到21700，单体电池向大尺寸发展肯定会在一定程度提高单体电池容量、能量密度，降低动力电池系统成本，但217000电池同样会面临着各种问题。
21700电池安全风险增加
一是产品性能能否有保障？经过多年研发制造的经验积累，18650电池以尺寸高度标准统一、制造工艺成熟、安全性和一致性高、成本低、能量密度高等优点得到了业内的高度认可，被广泛应用于各个领域。松下、三星SDI的18650电池良率一般在98%以上，而国内的良率一般在90%左右。但换成21700之后，制造工艺尚不完全成熟，良率肯定会受到影响，产品的一致性也难以保障。
二是安全风险如何防范？一般来说，锂离子电池单体电池体积越大，能量密度越高，安全风险呈几何级数增长。经过多年的技术攻关和应用实践，18650电池的安全性和可靠性得到了大家的认可。而21700电池尚未经过市场考验，其安全性和可靠性如何保障？尤其是数千个电池成组，其安全风险更是放大了几百倍。
三是综合成本是否具有优势？尽管特斯拉和亿纬锂能等其它电池企业都表示，21700电池在能量密度、制造成本、PACK成本等方面都比18650更有优势，是企业实现降低动力电池价格，降低整车制造成本的有效方式。
综合来看，21700电池的前景并不乐观。
瓶颈难突破 锂离子电池面临围堵
过去的30年里，锂离子电池发生了翻天覆地的变化。形状上，从最初的方形到后来的圆柱形，再到软包电池。容量上，从最开始一块手机用锂离子电池的容量不足500mAh到现在一块手机用电池的容量就达到4000mAh，而应用于电动汽车的单体电池容量超过100Ah。
主要材料方面更是突飞猛进，正极材料从钴酸锂到富锂锰酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂等，现在还有更高电压的磷酸锰锂（LiMnPO4）、磷酸钴锂（LiCoPO4）等；负极材料最初以天然石墨、中间相碳微球等材料为主，后来扩展到人工石墨、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等碳素材料以及钛酸锂，其他尚未产业化的材料还包括锡基负极材料、合金类负极材料、含锂过渡金属氮化物负极材料等。
电解液从液态扩展到聚合物，以及现在非常热门的固态电解液；隔膜主要使用聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃微孔膜，其他隔膜种类包括聚偏氟乙烯（PVDF）、纤维素复合膜、聚酰亚胺膜（PI）、纳米纤维隔膜等。
应用领域上，从最初使用的手机，拓展到笔记本电脑等消费电子产品，到现在已经深入生活的各个领域，包括电动工具、电动玩具、电动自行车、电动汽车等。但随着电动汽车的广泛普及，锂离子电池能量密度低、充电时间长等问题愈发突出，已经成为制约锂离子电池发展的关键因素。
锂离子电池看起来非常简单，正极材料、负极材料、隔膜和电解液，再加上电极。事实上，别看它不起眼，锂离子电池材料体系非常严密，真正是牵一发而动全身。如果要动它哪怕一分一毫，假设只是一个电极换成新材料，没有长年累月的测试，谁也不敢打包票。
这也是现在锂离子电池材料研究非常热火，各种新材料、新技术报道层出不穷，而锂离子电