本EV用鋰離子充電電池的價格，目前為每kWh10萬～15萬日元左右。但是現在出現了以不到10萬～15萬日元一半的價格提供電池的廠商。這就是收購三洋電機、在筆記本PC等消費類鋰離子充電電池領域獨占鰲頭的松下。電動汽車（EV）的電池價格堅冰已經開始打破，而始作俑者就是松下。該公司通過在EV中沿用筆記本PC用電池“18650”來提高量產規模、降低成本。松下開發的電池模塊由140個單元構成。通過并聯20個單元，可以在確保容量的同時提高可靠性。電腦業界的標準電池開始瞄準EV領域的業界標準。

雖然全球的汽車廠商和電池廠商一直在致力于開發和普及各自標準的電池，不過由于產量有限、價格居高不下。而筆記本PC用電池則可以利用現有的生產線，非常容易擴大量產規模，而且能夠以低價位供應。每輛EV中配備的電池容量相當于幾百臺筆記本PC所用的電池容量。今后，如果筆記本PC用電池能擴展到EV中的話，汽車廠商進行的自主標準電池就有可能失去競爭力。

松下提案的電池模塊由140個（串聯7個由并聯20個電池單元形成的子模塊）筆記本PC中使用的消費類電池單元“18650”構成。在2009年的“CEATECJAPAN”上松下公開的電池模塊，其電池容量為1.46kWh（25.2V×58Ah）。包括電池管理系統在內，價格控制在5萬～10萬日元。不到現有EV用電池的一半。

松下通過串聯配置多個該模塊，來確保EV需要的性能。比如，當一輛EV需要20kWh電池容量和350V電壓時，只需配置14個模塊即可。每個模塊都為箱型，容積約為7L，重量約為8kg。設想的使用方法是將這些模塊配置在車輛的地板下、中央通道（CenterTunnel）以及行李艙中（圖1）。

圖1：電池模塊的配置

使用5年仍可確保7成容量

松下此前也曾經開發過用于豐田“RAV4-EV”和本田“EVPlus”等EV的電池。松下的內部公司——能源公司副社長生駒宗久回首過去的開發時表示，“為了實現高電流容量（Ah），曾致力于開發盡可能大的單元。但是，單元尺寸越大內部冷卻就越困難，因此幾乎所有的開發都遭遇了挫折”。

對于目前的EV熱潮，作為電池廠商仍可以選擇挑戰大尺寸電池。但生駒判斷，“如果是EV用獨自規格的電池，僅開發就需要花費3～5年時間。現在市場已經在謀求馬上能夠使用的便宜電池，所以電池廠商無法在EV獨自規格的電池上花費成本和時間”。于是，松下計劃通過擴展在筆記本PC領域積累的電池技術，來迅速滿足EV市場的要求。而且，通過使用和筆記本PC完全相同的電池，還可獲得量產效應。

對于松下信心百倍推動的18650電池模塊，許多EV廠商表示出了對該電池模塊的可靠性和耐久性的擔心。對此，生駒表示“可以在充電1500次（5年10萬公里）時確保70％的SOC（充電容量）”。這一數值接近日產對于“綠葉”的電池設定的、使用5年后SOC為80％，10年后SOC為70％的水平。
 將并聯配置作為優勢

松下通過模塊和單元兩個層面來確保EV需要的電池可靠性。模塊為20個電池單元并聯而成。由于每個18650電池單元的尺寸較小，因此無法擴大每個電池單元的電流容量（Ah），所以就需要大量并聯配置18650電池單元。通過組合串聯和并聯的組合，來確保馬達需要的電壓和電流容量。

大量并聯配置電池單元也有助于提高以模塊為單位的可靠性。原因是即使并聯的一個電池單元出現故障，由于是并聯配置，因此最多是續航距離縮短一塊電池單元的行駛距離而已（圖2）。

圖2：使用18650單元的好處

電池模塊內串聯配置了7個由20個電池單元并聯而成的子模塊。即使一個電池單元發生故障，電壓也不會發生變化。只會導致續航距離稍微縮短。

萬一某個單元出現故障時，電池模塊中配備的電池管理系統會對故障進行檢測，并在儀表板上點亮警告標志。設想的使用方法是駕駛員去經銷商那里更換出現故障的單元。

另一方面，三菱汽車“i-MiEV”的電池為所有單元串聯配置。只要一個單元發生故障，就無法供應電力。因此，電池需要非常高的可靠性，這樣一來成本就會上升。由于單塊電池的尺寸較大，所以電池需要有較高的耐熱性。如果是18650的話，由于是小型，因此可以比較容易確保耐熱性。而且，由于是并聯配置單元，因此不用接近極限地追求單元的可靠性，也可以確保電池整體可靠性。

松下計劃通過改變單元的電極材料來提高電池的壽命和容量。該公司在2006年開始量產的單元中，將正極材料由鈷類改為了鎳類。結果，電池壽命提高至兩倍左右，同時容量增至2.9Ah。

圖3：正極材料使用鎳類

鎳類與原來一直使用的鈷類相比可以延長壽命。保持80％容量時的壽命為后者的2倍左右。

圖4：電池的高容量化

鎳類的采用不僅延長了電池壽命，還有利于提高容量。

目前的18650是從2009年12月開始量產、電流容量為3.1Ah的型號。松下計劃在2011年度將電流容量提高至3.4Ah、在2012年度提高至4.0Ah（表）。4.0Ah型號在負極中使用了硅類材料（圖5）。開發中的難點是充電時的負極材料膨脹率。原來使用碳時為1.5倍左右，而硅類為3倍左右。開發初期的單元如果反復充放電，電極就會彎曲。通過改良制造技術，2009年底開發出來的單元可以在使用時能夠保持電極構造不便，實用化已經有了眉目。

如果在負極中使用硅類的話，由于鋰離子的結合與脫附，體積會幾倍地發生變化，因此電極板會變形。新開發的產品采用了可以消除膨脹和收縮的構造。

松下將通過逐漸提高電池單元的容量，來應對汽車要求的續航距離的擴大（圖6）。如果是相同續航距離的話，可以通過增加電池單元的容量來削減每個模塊的單元數量。電流容量為2.9Ah的話需要配備140個單元，而如果電流容量為4.0Ah的話，則可以減至105個，這樣就可以實現小型化。另外，雖然電池的配備空間相同，增加單元容量就可以延長續航距離。采用2.9Ah型號電池、續航距離為200km的汽車，如果采用4.0Ah型號可以延長到270km。

（a）EV所需電池容量相同時，電池的配備空間會隨著單元的高容量化而減少。

（b）單元數量相同時，可以延長續航距離。