市場調(diào)研機(jī)構(gòu)Jato Dynamics 統(tǒng)計(jì)了全球53個(gè)主要車輛市場的銷量情況。數(shù)據(jù)顯示Model Y超越豐田卡羅拉、海拉克斯等燃油車,正式成為今年第一季度全球最暢銷的車。這是電動車第一次登頂暢銷車榜首。
對于整個(gè)電車行業(yè)而言,特斯拉這次勝出意義非凡。這意味著大眾對電車的接受度、好感度空前提高,電車真正開始和燃油車一決高下。
目前,新能源電動汽車已成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢,而三電的核心技術(shù)在很大程度上決定了整車的性能。對電動車來說,包含電池、電機(jī)、電控在內(nèi)的三電系統(tǒng),更能直接作用于車輛的續(xù)航、極速、成本、安全等諸多維度??梢哉f,“三電”技術(shù)是一輛電車的靈魂。
對于,很多人來說,特斯拉是電車行業(yè)毫無爭議的領(lǐng)頭羊,那么特斯拉的三電技術(shù)到底如何?今天,我們就一起聊聊。
01
電池
作為“三電”技術(shù)之首,電池的重要性不言而喻。
特斯拉采用業(yè)內(nèi)突破的圓柱形電池設(shè)計(jì),具有更好的散熱和安全性能,圓柱形電池的成組性可以更好地適應(yīng)輸出需求。
特斯拉電池內(nèi)阻非常小,本身耗電很低。這種電池的電芯采用鎳鈷鋁材料,讓電池密度更強(qiáng),在同一電池體積下,圓柱形電芯設(shè)計(jì)可以排列更多電芯。充一次電,能存儲更多電量,使每公里的平均電費(fèi)更低。
對于電池的安全性,特斯拉也下足了功夫。被裝上車前,每一塊特斯拉電池都經(jīng)過了嚴(yán)苛測試。經(jīng)過高溫、雨淋、電擊等考驗(yàn)。同時(shí),電芯模組、電池包和車身間都設(shè)置了阻燃材料,電池過熱時(shí),有效阻隔熱量蔓延。
特斯拉官方發(fā)布的《2020影響力報(bào)告》提到,根據(jù)特斯拉Model S和Model X車主實(shí)際行駛里程數(shù)據(jù)顯示,車輛在行駛32.2萬公里后,電池容量保持率平均約為90%,電池衰減率非常小。而電池衰減,正是決定電動汽車用車壽命的重要因素。
02
電機(jī)
Model S Plaid,被媒體譽(yù)為全球最快的量產(chǎn)車之一,極速可達(dá)322km/h,也就是說特斯拉極速堪比飛機(jī)起飛。
不僅如此,售價(jià)更親民的Model 3、Model Y同樣擁有“超跑級別”的強(qiáng)大性能。其中,Model Y高性能版百公里加速度僅為3.3秒,該數(shù)據(jù)與蘭博基尼 Reventon、法拉利599等車型處于同一區(qū)間;3.7秒百公里加速度的Model Y高性能版,也被媒體譽(yù)為“百公里最速 SUV之一”。
如此強(qiáng)悍的性能表現(xiàn),得益于特斯拉強(qiáng)大的電機(jī)性能。
特斯拉在全輪驅(qū)動車型上,分別在前后軸配置獨(dú)立控制的電機(jī),能夠高效驅(qū)動四個(gè)車輪。
永磁同步電機(jī)以永磁體提供動磁,無需勵磁電流,沒有勵磁損耗,能效控制更強(qiáng);特斯拉自主研發(fā)的感應(yīng)電機(jī),通過數(shù)字控制的電流,產(chǎn)生強(qiáng)大的交受磁場,磁場交替來回吸引和排斥轉(zhuǎn)子,以此產(chǎn)生動力,帶動車輪轉(zhuǎn)動,讓動能轉(zhuǎn)換高效直接,進(jìn)一步提高車輛性能。
特斯拉電機(jī)具有強(qiáng)勁的瞬間扭矩。Model S Plaid搭載了3個(gè)獨(dú)立驅(qū)動單元,每個(gè)單元均包含帶碳纖維保護(hù)套的電機(jī)轉(zhuǎn)子,為車輛實(shí)現(xiàn)更高速度提供保障。
除了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),特斯拉電機(jī)在材料選取上也下足了功夫。比如電機(jī)采用的碳化硅。因?yàn)榧夹g(shù)和成本的限制,目前行業(yè)內(nèi),碳化硅只在部分高端車型使用,但特斯拉Model 3、Model Y全系都使用了此種材料。
另外,電機(jī)“直冷”系統(tǒng)、讓特斯拉可以直接用潤滑液對定子和轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻。這不僅讓電機(jī)溫度控制更高效,也降低了電機(jī)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度。
03
電控
講完了電池、電機(jī),再來說說電控。
電控系統(tǒng)的重要性在于能夠?qū)崿F(xiàn)電能的合理分配和管理,保證車輛各方面的正常使用,并提高能源利用效率和安全性。
特斯拉在電池管理系統(tǒng)(BMS)方面面臨的挑戰(zhàn)比許多其他車型要大。特斯拉采用了大量的21700圓柱形三元鋰電池構(gòu)成的電池系統(tǒng),這使得電芯數(shù)量規(guī)模龐大。普通的BMS系統(tǒng)無法滿足如此多電池的管理需求。特斯拉自主研發(fā)了BMS電池管理技術(shù),采用了主從架構(gòu),即“一主四從”的管理方式。在電池包的“Penthouse”位置,有一個(gè)主控BMU中心,四條BMS系統(tǒng)線路分布其中。此外,所有的電池電控系統(tǒng)都集成在Penthouse位置,這種高度的電控系統(tǒng)集成也是特斯拉引以為傲的特點(diǎn)。
特斯拉BMS系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),即使使用不同類型的電池,仍可適配良好,展現(xiàn)出高度包容性。電芯平衡采用兩階段法,延長了電芯的使用壽命,減少了電芯電量衰減。
總的來說,特斯拉BMS電池管理技術(shù)可以精準(zhǔn)、高效地管理電池,預(yù)防電池過充、過放,降低電池?fù)p耗,提升電池續(xù)航和電池壽命。特斯拉的電控技術(shù)超越了絕大多數(shù)車企,這也是他們在業(yè)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的一個(gè)巨大因素。
作為電車行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè),特斯拉始終專注于自研“三電”核心技術(shù),在動力電池電芯、電機(jī)、電控等方面取得了不少成果。也因?yàn)槠湓鷮?shí)實(shí)的三電技術(shù),才讓車輛具備更高的極速表現(xiàn),讓電車安全出行令人信服,從而引領(lǐng)電動車行業(yè)蓬勃發(fā)展。
原標(biāo)題:特斯拉“三電”技術(shù)有何厲害之處?