特斯拉汽车电池技术及策略_刘春娜

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1、特斯拉汽车电池技术及策略刘春娜池发生故障带来的影响，即使电池组的某个单元发生故障，也不会对电池整体性能产生影响，但车辆会显示出错误信息，对用户进行警示，这也是配备较多单体电池的好处。电动汽车对电池的要求就是：性能稳定、安全系数高且可循环充电次数多。特斯拉解决钻酸锂电池安全风险的办法就是其震惊业界的优良电池管理系统。该系统是将6831节2Ah左右的松下18650型电池通过串联和并联结合在一起：69个18650型电池被并联封装成一个电池砖；99个电池砖串联成一个电池片；11个电池片组成一个电池包,总计6831节（在特斯拉ModelS上则一共采用了8142节

2、由松下提供的18650型锂电池，可提供85kWh的电量，足以支持刘春娜特斯拉旗下首款车型Roadster使用的是18650型钻酸锂电池。而第二款量产车型Mode1S使用的是松下定制的三元材料电池，即镰钻铝三元正极材料的锂电池，业界俗称NCAo在特斯拉的Mode1S上使用的18650型电池比之前Roadstef的比能量高出三成。表2是特斯拉旗下Roadster与Mode1S所用电池的比较。特斯拉选择松下18650型电池的原因主耍有以下几点：比能量更大但稳定性、一致性更好；可以有效降低电池系统的成本；全球每年生产数十亿个18650型电池，安全级别不断提高；

3、单体电池尺寸小但可控性高，可降低单个电2.1吨的Mode1S最高达480km的续航里程，光电池质量就高达800kg)。仅仅有这些层次还不够，特斯拉公司的研究人员对电池组的每一个层次都进行了严密的监控，他们在每个电池单元、每个电池砖、每个电池片的两端均设置有保险丝，一口电池过热或者电流过大则立刻融断，断开输出，以此避免因某个电池出现异常情况(过热或电流过大)时影响到整个电池包。在每个电池片上，均设置有电池监控板(BMB,batterymonitorboard),用以监控每个电池砖的电压、温度以及整个电池片的输出电压。在整个电池包上，设置有电池系统控制器(

4、BSM,batterysystemmonitor),用以监控整个电池包的工作环境，包括电池包的电流、电压、温度、湿度、方位、烟雾等。在整车层面，设置有车辆系统控制器VSM(vehic1esystemmonitor),用以监控BSMo在车辆发生碰撞的时候，电池的外部结构可以保护电芯免受冲击并自动切断电源。图1为特斯拉电池包结构示意图。这样一套电池控制系统已经成为特斯拉汽车电池的技术核心，其造价高昂，据传高于20000美o特斯拉汽车电池技术及策略2014年4月23日，美国特斯拉汽车公司向上海首批车主交车,第二天的《人民日报》经济版上随Z就发表了署名文章《特

5、斯拉为啥这么火》。相比之下，网络上有关特斯拉的消息更是铺天盖地。特斯拉，似乎已经成为行业内人们无法避谈的一个话题，有关特斯拉汽车的电池技术及策略也成为大家评议的焦点。1特斯拉汽车电池技术简介特斯拉是唯一一家采用18650型锂离子电池的公司，这种电池曾一直用于笔记本电脑中。该电池特点是：技术较为成熟、功率高、比能量大、一致性较高，但安全系数较低，热特性和电特性较差，成本也相对较高。特斯拉电动车与其它品牌电动车使用电池的情况如表1。2充电站的建设和电池维护在实际使用中，消费者更为关心的充电和电池维修保养问题，特斯拉给出了比较完备的解决方案。目前，特斯拉提供

6、3种充电模式（图2）,第一种为普通民用电充电，接入美规120V家用电即可，充电效率约为每充电1h可行驶50公2014.7Vol・38No・71201用同加满一箱油相当。这种电池更换站首先会在加州布置，未來会推广至所有的特斯拉超级充电站。2014年底以前，特斯拉在全美修建的充电站有望达到100座，其最终目标是在全美修建200座超级充电桩,充电口3000个。特斯拉的超级充电设备较普通充电设备性能更强，此前，特斯拉的超级充电站曾被美国在线汽车频道评为2013年度科技大奖。大的电动汽车市场，从而降低该公司充电基础设施的成本。先以免费策略来扩张圈地，等拥有了一定

7、的用户之后再精耕细作、推出收费服务，看来这已经不仅仅是许多互联网公司的生存发展之道了。5启示当然，关于特斯拉，业界反响强烈，褒贬各执一词。有专家认为，特斯拉在如下方血并没有取得本质性突破，包括：其一，制造、回收再利用、销毁电池，不会破坏环境，或者对环境的破坏很小；其二，电池现存的能效瓶颈得到根本性突破；其三，电池的充电效率得到极大提升；其四，制造、使用电池的成本大大降低。专家认为，只有具有本质性突破的电池技术，才是让人放心的技术，才是有前途的技术。尽管从目前的技术来看,特斯拉尚无颠覆性的成果出现，但是，不可否认，从特斯拉汽车电池技术的发展中，人们仍然可

8、以获益颇多：(1)正如《人民日报》的报道中所描述的那样，“特斯拉的创新Z处在于理念”“不是用了