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EDN China>EDN论坛>电源专区>特斯拉电池牛在哪里?
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楼主 问题:

特斯拉电池牛在哪里?

发布时间:2014-8-4 上午11:24

作者: HAREKI

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一、Tesla电池牛在哪里?
??? 从消费者的角度,Tesla的电池无非有两个优点:
??? 1、续航里程。目前Model S P85的官方数据已经达到502公里,而比亚迪E6的官方数据为300公里。而在Tesla出来之前,行业的电动汽车续航能力在100-200公里不等。
??? 2、充电快。大陆地区因没有充电桩,只能使用家用的充电线进行充电,充电每小时可行驶50公里 ,在北美与加拿大建立的超级充电站20分钟即可行驶200公里。另据Tesla CTO说,该公司正在试图将汽车的充电时间缩减到前所未有的“5-10分钟”。
??
二、特斯拉电池为什么能这么牛?
??
?这里必须先纠正一个错误:Tesla其实并不自己做电池,几乎所有的电动车厂商的电池材料都是来自供应商,Tesla也不例外,它用的是Panasonic的电池。
? ??具体的说,Tesla选择的是Panasonic NCR18650A 3100mAh,这个很多发烧友都知道了。仔细去Panasonic的官方下载过NCR-18650的PDF来研究。来看看这块电池吧,3D图。

?

??? 看一下实物吧,这是从Tesla官方论坛大神那里拿到的。注意看那个黄色的东东就是。

??? 这个PDF的第一句是这样自夸的:
??? A perfect combination of high energy density,safety and long life shows what is possible with this battery technology.
??? 愿景是不错,不过因为技术演进后来又加入了Nickel Oxide based New Platform技术,简称NNP Technology。还有一个技术是Heat Resistance Layer,简称HRL技术,这个是跟安全有关的。

???? 来看看它的几个标准特征图。
?
?

官方说得很不错,但实际上这款电池的各项技术在新时代已经有点老旧,而事实的真相是,和磷酸铁锂电池(比亚迪电动车所采用电池技术)相比,18650毛病还是不少:
??? 1、18650很out(上世纪70年代英国宾汉顿大学的Whittingham女士发明);
??? 2、它的安全系数并不高;
??? 3、热特性和电特性较差。
??? 可以看看整理的市面上几款电动车使用的电池。其实大家都没有选择18650(但也许这就是他们做不成Tesla的原因?)
?

?

??? 既然18650并不是啥稀罕货,到底Tesla电池技术牛在哪?答案就是它的电池管理系统,可以化腐朽为神奇。
??? 1、严格的一致性筛选
Tesla拥有一个独立的锂电池监测实验室并依据锂电池单体化学性能、形状系数建立了一个完备的数据信息中心,Tesla所用的每一块18650在主要关注指标包括:单体容量大小,储能持久性、功率输出大小、电压上下限等。其中一致性、安全性较好的电池作为电池组备用电池,从而在根本上保证电池组功率传导的稳定性以及持久性。
???? 下面这张图是从Tesla官方的paper里找的。

??? 2、自动化的故障排除系统
Tesla有一个自主研发单体电荷平衡系统,可有效排除故障单体,保证整车安全性能。当电池组中某一电池因过充、过放、温度过高导致电量与其他电池不同时,集电器就会将能量在电池之间进行相互转移,防止其电压超过安全范围而产生异变。

每一个电池单体都覆盖Telsa安全控制系统
?
??? 3、实时独立的双冷却系统

Tesla自 主研发的机体液体冷凝系统为双模式冷却系统,第一层冷却回路将控热系统,通风设备以及其他散热装置与电池组热量管理系统连接起来,从而保证每个电池单体温 度低于其安全值以下,保证其散热性以及安全性能。第二层冷却回路包括第二冷却储液罐并与转动部件进行热交换,并立于第一个冷却回路,保证电池组冷却系统的 独立性,温度的稳定也最大限度的增加了电池效能。
?
三、Tesla开放专利中和电池有关的专利情况
Tesla的电池管理技术是很牛,而让人们感觉更牛的是Musk宣布专利开放了。据英国路透社的统计,Tesla允许其他制造商应用其知识产权所涉及到的专利仅现有的就有700多项专利,还有未来肯定会不断增加的新的专利。
虽然Tesla的目的是在于拉动整个电动汽车市场,但Musk能做出这么有魄力的举动,放弃巨大的专利授权收入(个人觉得有几十亿美金的市场前景)让人实在敬佩,怀着丝丝敬意还去美国专利商标局的网站上搜了下。
?

? ? ?

Tesla这几年专利申请的数量

??? 有几个发现:
??? 1、Tesla持有的专利有很大一部分都和电池系统有关,大概有150个左右,可见电池技术真的是Tesla的核心。
??? 2、真心牛逼的是Tesla现在这一块还在审核中的专栏有200多个。呵呵。
??? 随便来几个大家感受一下:
28242739
Leakage? current reduction in combined motor drive and energy storage recharge system
38241772
Integrated? battery pressure relief and terminal isolation system
48216502
Method? for the external application of battery pack encapsulant
仔细看了几条,感觉美帝的网站阅读体验实在是太差了,国内有大神统计并翻译了部分下面大家感受一下。

嗯,专利很多,但绝大部分都是电池管理相关的技术专利,对于整个电动汽车行业来说,需要的也正是这些专利,如何在成本均衡的情况下解决电动汽车的续航问题,目前Tesla是做得最好的。
因此Musk在宣布开放所有专利的时候,相信整个电动汽车行业的春天即将要到来了。


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?
???标签: 电池 特斯拉
KPUHD 编辑于 2014-8-4 上午11:28
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回复主题:特斯拉电池牛在哪里?

发布时间:2014-8-15 下午9:00

作者: 友进芯城

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第2楼 回复主题:特斯拉电池牛在哪里? 发布时间:2014-8-16 上午11:24

作者: Daniel_wei

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