鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:576次 | 2022年01月07日
TSLAModel 3電池組揭秘:低成本、易生產(chǎn)、高能量密度
TSLA在今年CES上公布了2170電池,已經(jīng)量產(chǎn)的Model3正是搭載的2170電池,由Gigafactory超級(jí)電池廠生產(chǎn),而ModelS、ModelX則繼續(xù)沿用18650電池。
所以Model3的電池組,一定程度上也反映出TSLA新的設(shè)計(jì)理念:在成本、能量密度和安全性三者之間找到平衡點(diǎn)。
標(biāo)準(zhǔn)版Model3的續(xù)航里程是350公里(EpA),電池組容量為50kWh,使用了2976節(jié)2170電池,每31節(jié)電池構(gòu)成一個(gè)「電池磚(brick)」。這些電池磚又被分為4個(gè)模塊,其中2組包含23個(gè)電池磚的模塊,2組包含25個(gè)電池磚的模塊。
不過(guò)按照計(jì)劃,上面介紹的標(biāo)準(zhǔn)版Model3得等到今年下半年才會(huì)量產(chǎn)。目前,TSLA廠正在生產(chǎn)的是「長(zhǎng)續(xù)航」版本的Model3,即首批交付的那批車。
長(zhǎng)續(xù)航版Model3配備了74kWh電池組,使用了4416節(jié)2170電池,每46節(jié)電池構(gòu)成一個(gè)電池磚。和標(biāo)準(zhǔn)版Model3相同,這些電池磚被分為4個(gè)模塊。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
從每個(gè)電池模塊包含的電池?cái)?shù)量來(lái)看,Model3和ModelS/X有很大不同,即電池組內(nèi)「電池模塊」數(shù)量更少。
(參考:TSLA最大容量的100kWh電池組,使用了8256節(jié)18650電池,每516節(jié)電池單體構(gòu)成一個(gè)電池模塊,共計(jì)16個(gè)電池模塊)
電池組布局請(qǐng)看下圖,右邊是車頭位置:
說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn),Model3的電池組是這樣的:2170電池單體→電池磚→電池模塊→電池組;ModelS/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Model3電池組和ModelS/X電池組的重要差別,也代表了TSLA兩代電池技術(shù)。當(dāng)然,還有一些細(xì)節(jié)差異:
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
1.Model3并未考慮電池組的「快拆」。
眾所周知,ModelS是有換電能力的,依靠一套全自動(dòng)設(shè)備,就能將電池組在幾分鐘時(shí)間內(nèi)更換完畢,所以電池組上有很多換電所需的螺栓。在2016年五月,TSLA新建了一個(gè)換電站,但鮮有人去。
所以Model3電池組的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,螺栓更少。
2.Model3并未考慮「自動(dòng)充電」。
今年五月,TSLA一份充電專利被曝光:TSLA在電池組下方設(shè)計(jì)了一個(gè)充電口,車停在車位上之后,下方的自動(dòng)充電裝置會(huì)把充電插頭自動(dòng)插入充電口。這套自動(dòng)充電裝置自帶冷卻系統(tǒng),加強(qiáng)散熱可以滿足更高的充電功率。
在Model3上,只能通過(guò)車尾的充電口充電。
3.Model3的電池保溫系統(tǒng)更節(jié)能,間接減輕了車重。
電池組和我們?nèi)祟愊嗤?,不能太冷也不能過(guò)熱。電動(dòng)汽車的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)大量的熱量,Model3拋棄了以往專門的電池組加熱裝置,通過(guò)電機(jī)出現(xiàn)的熱量即可加熱電池組。
即使在停車的時(shí)候,Model3也能通過(guò)一個(gè)「熱量控制器」,給電機(jī)通過(guò)電流以出現(xiàn)熱量,進(jìn)而加熱電池組。能夠在停車的時(shí)候加熱電池組,才能保證在冬天使用超充時(shí)保證充電效率。
(非電動(dòng)汽車從業(yè)者,翻譯不準(zhǔn)請(qǐng)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(zhuǎn)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(kāi)關(guān)9.通往pCS的冷卻管10.通往乘客艙取暖器、空調(diào)壓縮機(jī)的高壓電連接器11.乘客艙取暖器、空調(diào)壓縮機(jī)和pCS直流輸出保險(xiǎn)12.后軸電機(jī)高壓電連接器13.高壓電熱熔斷器14.未注明15.前軸電機(jī)高壓電連接器16.負(fù)極高壓電開(kāi)關(guān)17.三相交流電連接器
和之前的ModelS/X相比,不難看出Model3的電池組設(shè)計(jì)「簡(jiǎn)潔」多了,向易生產(chǎn)、低成本的目標(biāo)在靠攏。
同樣,在積累了多年的數(shù)千節(jié)柱狀電池管理相關(guān)經(jīng)驗(yàn)后,TSLA的技術(shù)路線輕易不會(huì)改動(dòng),更何況已經(jīng)斥巨資和松下新建了Gigafactory專門生產(chǎn)2170電池。
從TSLA成立的2003年,再到2012年向美國(guó)本土客戶交付ModelS,TSLA最新的電池技術(shù)積累得以在Model3這輛車上體現(xiàn)。
想必,在Model3交付的同時(shí),下一代電池技術(shù)已經(jīng)在秘密研究之中了。