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[天鵬 · 前沿] | 特斯拉 Model 3 電池組揭秘:低成本、易生產、高能量密度

[天鵬 · 前沿] | 特斯拉 Model 3 電池組揭秘:低成本、易生產、高能量密度

特斯拉Model 3電池組首次揭秘。

(本文資料來源於:electrek.co)

特斯拉在今年 CES 上發布了 2170 電池,已經量產的 Model 3 正是搭載的 2170 電池,由 Gigafactory 超級電池工廠生產,而 Model S、Model X 則繼續沿用 18650 電池。

所以 Model 3 的電池組,一定程度上也反映出特斯拉新的設計理念:在成本、能量密度和安全性三者之間找到平衡點。

標準版 Model 3 的續航里程是 350 公里(EPA),電池組容量為 50kWh,使用了 2976 節 2170 電池,每 31 節電池構成一個「電池磚 (brick)」。這些電池磚又被分為 4 個模塊,其中 2 組包含 23 個電池磚的模塊,2 組包含 25 個電池磚的模塊。

不過按照計劃,上面介紹的標準版 Model 3 得等到今年下半年才會量產。目前,特斯拉工廠正在生產的是「長續航」版本的 Model 3,即首批交付的那批車。

長續航版 Model 3 配備了 74kWh 電池組,使用了 4416 節 2170 電池,每 46 節電池構成一個電池磚。和標準版 Model 3 一樣,這些電池磚被分為 4 個模塊。

從每個電池模塊包含的電池數量來看,Model 3 和 Model S/X 有很大不同,即電池組內「電池模塊」數量更少。

(參考:特斯拉最大容量的 100kWh 電池組,使用了 8256 節 18650 電池,每 516 節電池單體構成一個電池模塊,共計 16 個電池模塊)

電池組布局請看下圖,右邊是車頭位置:

說簡單點,Model 3 的電池組是這樣的:2170 電池單體→電池磚→電池模塊→電池組;Model S/X 的電池組是這樣的:18650 電池單體→電池模塊→電池組。

以上就是 Model 3 電池組和 Model S/X 電池組的主要區別,也代表了特斯拉兩代電池技術。當然,還有一些細節差異:

1.Model 3 並未考慮電池組的「快拆」。

眾所周知,Model S 是有換電能力的,依靠一套全自動設備,就能將電池組在幾分鐘時間內更換完畢,所以電池組上有很多換電所需的螺栓。在 2016 年 5 月,特斯拉新建了一個換電站,但鮮有人去。

所以 Model 3 電池組的結構更簡單,螺栓更少。

2.Model 3 並未考慮「自動充電」。

今年 5 月,特斯拉一份充電專利被曝光:特斯拉在電池組下方設計了一個充電口,車停在車位上之後,下方的自動充電裝置會把充電插頭自動插入充電口。這套自動充電裝置自帶冷卻系統,加強散熱可以滿足更高的充電功率。

在 Model 3 上,只能通過車尾的充電口充電。

3.Model 3 的電池保溫系統更節能,間接減輕了車重。

電池組和我們人類一樣,不能太冷也不能過熱。電動車的電機運轉時會產生大量的熱量,Model 3 拋棄了以往專門的電池組加熱裝置,通過電機產生的熱量即可加熱電池組。

即使在停車的時候,Model 3 也能通過一個「熱量控制器」,給電機通過電流以產生熱量,進而加熱電池組。能夠在停車的時候加熱電池組,才能保證在冬天使用超充時保證充電效率。

(非電動車從業者,翻譯不準請諒解)

1. 充電口連接器 2. 快充電流接觸器總成 3. 通往 PCS 的冷卻管 4. 功率轉換器(PCS)5. 高壓控制器 6. 低壓連接器 7.PCS 的 12V 輸出口 8. 正極高壓電開關 9. 通往 PCS 的冷卻管 10. 通往乘客艙取暖器、空調壓縮機的高壓電連接器 11. 乘客艙取暖器、空調壓縮機和 PCS 直流輸出保險 12. 后軸電機高壓電連接器 13. 高壓電熱熔斷器 14. 未註明 15. 前軸電機高壓電連接器 16. 負極高壓電開關 17. 三相交流電連接器

和之前的 Model S/X 相比,不難看出 Model 3 的電池組設計「簡潔」多了,向易生產、低成本的目標在靠攏。

同樣,在積累了多年的數千節柱狀電池管理經驗后,特斯拉的技術路線輕易不會改動,更何況已經斥巨資和松下新建了 Gigafactory 專門生產 2170 電池。

從特斯拉成立的 2003 年,再到 2012 年向美國本土客戶交付 Model S,特斯拉最新的電池技術積累得以在 Model 3 這輛車上體現。

想必,在 Model 3 交付的同時,下一代電池技術已經在秘密研究之中了。

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