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揭秘丨特斯拉Model3电池组是如何做到

2018-09-18 00:29:52 作者: 0人读过 | 我要赞

揭秘丨特斯拉 Model 3 电池组是如何做到轻量化的?

大家还记不记得,在 2018 年第一季度财报会议上马斯克说过这样一句话:特斯拉的 NCA 正极材料中的钴含量已经低于其他电池生产商生产的下一代 NCM811。加上电池包在内,Model 3 的总重量与汽油车相当。

这句话中有两个信息点:特斯拉在电池性能上取得突破;特斯拉电池组变轻了。

特斯拉在电池性能上的小突破,GeekCar 之前一篇文章中也讲过了,今天着重讲讲第二点。

首先,电池包变轻了多少?把电池包重量分摊到每 kWh 来计算,Model 3 电池包的重量比原来 Model S 85D 电池包减轻了 15%,比顶配 Model S/X P100D 电池包轻 6%。简单讲就是,在同样电池容量下,Model 3 电池包的重量更轻。

Model 3 电池组能够实现轻量化主要还是以下几个原因:

电芯正极材料向低钴高镍发展

Model 3 使用的 2170 电芯将正极材料中所需钴的含量降低到 10%以下,低于其他电池产商生产的下一代 NCM811 电池中钴含量(即钴含量在 10%)。这种突破使得特斯拉对钴的需求量减少了 59%。在 2012 年,特斯拉在每辆车消耗 11kg 的钴,到 2018 年,每辆车上消耗 4.5kg 的钴。

另外,马斯克还曾说特斯拉致力于提高电芯正极中镍的含量来实现对电池包的减重。

不断增加镍的比例减少钴的比例,好处是什么?使整个电池组的质量降低。也会带来电池性能的提高,续航里程的增加,同时对电动车加速还有一定程度的增幅,当然,这些都是后话。

电池包变小了

这一点要得益于 2170 电芯,21700 电芯从尺寸以及电池容量上都比 18650 电芯要大很多,这样就使得同等电池容量下对电芯需求量更少。

前段时间有国外团队对 Model 3 长续航版本(电池容量为 75kWh)电池进行拆解测试,于是我们得到以下数据:

Model 3 的电池组由四个比例不同的模组构成。其中两个模组由 25 个电池单元构成,另外两个模组由 23 个电池单元构成。每个电池单元有 46 个 2170 电芯,Model 3 总共有 4416 颗 2170 电芯。

更早之前,有外国友人对 Model S 85D 进行拆解,我们把数据拿过来进行一个简单对比:85D 电池包共有 16 个模组,每组有 444 节,约由 7104 节 18650 电芯组成。

从数据上就一目了然

揭秘丨特斯拉Model3电池组是如何做到

,Model 3 电芯数量少于 Model S 85D,这也使 Model 3 电池包占用空间更小。而且重量更轻。

不同于 Model S/X 的电池防撞保护设计

在 Model 3 电池组拆解视频中可以看到 Model 3 电池防撞保护设计与 Model S/X 是不同的。

Model S 设计有一个专门用于保护电池的电池壳,重达 275 磅(约 124.74kg),相当于电池包重量的 1/4。

但是在 Model 3 的电池包上去掉了这个设计,也就是说电池组重量减少了 275 磅。

但是为了保证安全性,特斯拉有自己的一套办法。

在 Model S 上,高刚度的钢在车身上使用的很少,因为有「厚重」的电池壳为电池组提供安全保护。

但是在 Model 3 上,高强度钢的使用率大大提高。而且最主要的地方还是分布在车身以及安置电池的部分。

也就是说,Model 3 把电池防撞设计转移至车身上。这样一增一减下来,总体上还是把车身重量降了下来。

电池组轻量化进行中

通过由内到外的设计优化,特斯拉实现了对电池组的轻量化设计。如果你以为这就完了,那你就错了,要知道马斯克对于技术创新可是有很深的执念。

Our approach at Tesla was to adopt improvements as soon as they were ready. This meant we were implementing up to 50 changes per week. We often joked that if you wanted to know the 「model year」 of your Tesla, you needed to look at the individual car’s VIN number.

在特斯拉内部对于产品的更新是无时不刻的,我们每周对产品的改进多达 50 多处。所以我们经常开玩笑说,如果你想知道你的特斯拉是哪一代产品,去查看你的车辆当时的注册码吧。

以上这段话是特斯拉前生产副总裁 Greg Reichow 说的。也就是说,现在我们看到的 Model 3 的电池组设计并不是定型的。特斯拉依然在不断的对电池组进行优化,不断对产品进行迭代升级。这也是为什么特斯拉可以保持行业领先的原因。

文章来源:geekcar

【拓展】

特斯拉Model 3将推高性能版,“买的起特斯拉”原来都是套路!

自从特斯拉在2016年宣布推出旗下入门级的电动车——特斯拉Model 3以后,这款车便以3.5万美元的起售价为特斯拉带来了非常夸张的订单量,截至目前为止,特斯拉Model 3的订单量已经超过了50万辆。

可问题是,特斯拉Model 3的交付情况并不乐观,碍于产能的限制,特斯拉Model 3在今年第一季度仅交付了 8180 辆,3个月还不到万台。也就是说,特斯拉Model 3一年的交付量大概为3万多台,这离50万辆的订单量相简直差甚远。如果按照这个速度,当Model 3完交付给第50万用户的时候,Model 3都已经换了好几代了。而且关键是,Model 3的订单量还在持续增长。

这可怎么办呢?于是,特斯拉便推出了Model 3高性能版。用更高价位车型来代替普通版车型,一来提高利润,二来缓解膨胀的订单量。

3.5万美元的Model 3本身就是个“玩笑”!

特斯拉现在有两个问题,了解特斯拉的人都很清楚。一个是产能的问题,一个就是缺钱的问题。你看,诸如特斯拉都面对资金的问题,可想而知国内那些天天喊造车的互联公司,有几个是真几个是假。

在没推出 Model 3之前,特斯拉的资金状况比现在好得多,但是推出 Model 3之后,目前持续的亏损和负现金流让特斯拉一直处于破产边缘。有人会问,为什么推出新车型,并且还有如此亮眼的订单量,反而让特斯拉差点破产了呢?究其原因还是因为Model 3太便宜了,利润不高,可是产能又无法跟上,实现不了真正的“薄利多销”。

因此,马斯克自己也在推特上说了:“如果现在生产最低售价的Model 3,公司会立刻赔钱死掉”。只能等半年之后周产能稳定在5000台了,才会考虑生产3.5万美元的Model 3。这句话的话外意思就是说:“想买Model 3的同学,别等了!”

确实,在很多人看来,特斯拉这种“造每个人都买得起的电动车”的想法本身就是个“玩笑话”,因为一开始接受预定时,特斯拉就清楚的说明白:要想尽早提到车,就要定4.4万美元的长续航版本。而3.5万美元的Model 3自宣布投产开始,就根本没被排上生产日程。因为,特斯拉鸡肋的产能只能安排投产更贵,利润更高的车型。所以,这也是为什么特斯拉要推更昂贵的Model 3高性能版。在产量有限的情况下,销售更昂贵的车型有助于改善特斯拉目前的经营情况。

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