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特斯拉钴酸铁锂电池应用的“是与非”

 时间:2019-06-28 15:15

  特斯拉的成功被许多分析归功于成功的市场定位与营销手段,这点不置可否,但想必在技术上它也使了大招儿。电池不给力始终是电动汽车发展的瓶颈,电动汽车的发展习惯性地依赖于电池技术的突破。然而,特斯拉似乎绕开了这一难题,用的是现成的、笔记本电脑上常用的那种电池,这似乎给电动汽车行业发展提供了新的思路。

  特斯拉使用的是技术成熟度和标准化程度较高的松下NCR18650A型号钴酸锂电池,它普遍运用于笔记本电脑,但需要使用更多的电池以满足一定的续航里程,像85kw·h电池包大概需要6831节,其电源管理系统的复杂程度可想而知。

  对此,特斯拉把网络控制领域用程序控制上万台服务器的模式搬到了特斯拉电池系统控制领域,用分层次管理的办法进行控制——69个电池单元并连成一个电池组,9个电池组又串联成一个电池方块,最后再串联成整块电池板。每个电池单元、现金网,电池组和电池方块都有保险丝,每个层级都会有电流、电压和温度的监控,一旦电流过大立刻熔断。电池包中,电池方块是最小的可以更换的单元,也就是说,如果某节电池出问题需要更换,只能将包含这节电池的电池方块进行更换。

  为什么是69个电池单元组成一个电池组,9个电池组组成一个电池方块?据了解,这都是特斯拉员工用一年多时间反复试出来的,为了保障这些电池一起运行时的安全,早期的员工还都用晚上的时间来引爆电池,测试它们的热性能。最终工程师们偶然想到了一个设计,给每块电池设置一个缓冲空间和冷却液,让电池之间进行隔离。

  中国电动汽车怎么不采用这种方法?像以比亚迪E6为代表的大型单体电池路线节单体电池。业内人士告诉记者,相对于容量小的NCR18650A电池,采用大容量电池可以减少电池数量,从而降低成组难度,电池包控制系统更容易设计。而且,由于车企要负责电池控制系统的研制,所以更倾向于使用数量更少的大容量电池。

  除了以先进的电池管理技术成为电动汽车行业“发聩之声”,特斯拉另外的制胜之处还在于遥遥领先于现有其他电动汽车的续航里程。

  据了解,美国国家环境保护局给出的特斯拉Model S电动车的官方续航里程为426公里,而其他品牌电动车较好的续航里程表现也就二三百公里。记者还向特斯拉销售人员了解到,即便在极寒、全车加热、开窗、拥堵、颠簸等最恶劣的条件下,续航里程也能达到三百多公里。此外,虽未经验证,有一位车主称2.1吨的特斯拉可以跑到609公里。

  “这或许与特斯拉具备的‘单踏板驾驶’技能有关。”销售人员告诉记者,踩下电力踏板给电机通电,松开电力踏板(如下坡)通电停止,在电机尚未停止的情况下会产生一个反向的电力,这以往会被浪费掉,在特斯拉身上却被回收到电池系统中,这样的充电效果非常惊人(虽然能量损失会带来一点点制动的感觉,但非常轻微)。一位Model S车主也就此讲到,他曾驾驶特斯拉跑纽约的面包山,77英里上坡路上去后剩余53英里,由于电力回收,下坡路下来剩余公里数就变成62英里了。

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