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從電池技術談“分分鐘造出特斯拉”

   2014-05-13 知乎

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核心提示:針對比亞迪王傳福的分分鐘造出特斯拉的這個言論,筆者從技術角度解析一下特斯拉model s。結合汽車技術的基本原理,和最基本的物

針對比亞迪王傳福的“分分鐘造出特斯拉”的這個言論,筆者從技術角度解析一下特斯拉model s。結合汽車技術的基本原理,和最基本的物理、化學、電腦、材料知識、電池知識、混合動力等常識。力求客觀公正。

1、Model S的核心技術是什么?

核心技術是軟件,主要包括電池管理軟件,電機以及車載設備的電控技術。最重要的是電池控制技術。

Model S的加速性能,續航里程、操控性能的基礎都是電池控制技術,沒有電池控制技術,一切都就沒有了。

2、Model S的電池控制技術有什么特色?

頂配的Model S使用了接近7000塊松下NCR 18650 3100mah鋰電池,對鋰電池兩次分組,做串并聯。設置傳感器,感知每塊鋰電池的工作狀態和溫度情況,由電池控制系統進行控制。防止出現過熱短路溫度差異等危險情況。

在日常使用中,保證鋰電池在大電流沖放電下的安全性。

其他廠商都采用大電池,最多只有幾百塊,也沒有精確到每塊電池的控制系統。

3、為什么要搞這么復雜的電池控制系統?

為了能夠使用高性能的18650鈷鋰電池。高性能鋰電池帶來高性能車。因為18650鈷鋰電池的高危性,沒有一套靠譜的系統,安全性就不能保證。這也是大多數廠商無論電力車,插電車,混合動力車都不太敢用鈷鋰電池,特別是大容量鈷鋰電池的原因。

松下NCR 18650 3100mah,除了測試一致性最好,充放電次數多,安全性相對較好以外,最重要的是能量大,重量輕,價格也不高。

由于能量大,重量輕,在轎車2噸以內的車重限制下,可以塞進去更多的電池,從而保證更長的續航里程。因為電池輸出電流有限制,電池越多,輸出電流越大,功率越大,可以使用的電機功率也就越大。電機功率越大,相當于發動機功率大,車就有更快的加速性能,而且可以保持較長的一段時間。

4、作為一輛車,Model S有哪些優點?這些優點是電動車帶來的嗎?

作為一輛車,Model S主要具有以下幾個優點

(1)起步加速快,頂配版本0-100公里加速4秒多,能戰寶馬M5

優勢來源:電動機起步扭矩大,發動機從發動到最大扭矩需要一段時間,電動機起步加速有天然的優勢。發動機只能用彈射模式吊轉速,以損害變速箱為代價,提升起步扭矩,提升0-100公里加速性能。

(2)安靜,平穩,順滑

優勢來源:電動機相對于發動機的天然優勢,電動機直接轉動,沒有發動機的活塞往復,自然沒有震動。噪音也小很多。電動機大扭矩轉速區間高,可以不用變速箱,沒有變速箱變速過程中動力暫時損失,也沒有換檔沖擊。

(3)高操控性,繞樁變線成績好。

優勢來源:懸掛其實沒有優勢,和發動機車相同,但是電動車最重的電池在中部底盤,重心在車中,而且位置極低。電動機本身體積非常小,而且也在后軸之間,位置非常低,重心比水平對置發動機的車還低。

重心在車中部,相當于中置布局,后輪驅動,屬于后驅,電動機和電池位置都很低,重心更低。比最好水平對置發動機,中置后驅還要優秀。

(4)價格低廉

優勢來源,電動機比同馬力發動機價格更低,結構也簡單的多,即使加上電池。也比發動機加變速箱,加上傳動系統等一套配置要低。特斯拉Model S相當于奧迪A6的價格,但是性能可戰寶馬M5。

(5)人機工程出色,科技感強,中控臺超越同行業

優勢來源,這個其實和電動車沒有什么關系,燃油車一樣可以做到,更多是給力哥的IT背景,知道什么是用戶體驗。相當于iphone對諾基亞塞班系統的差異。一個是用起來舒服,一個是能用。

(6)空間大,前后都有行李箱

優勢來源,電動機比發動機小的多,而且沒有變速箱,進氣管,渦輪增壓,排氣管,三元催化,傳動軸等一系列累贅。電池和底盤結合,比油箱節省空間。

5、Model S有哪些缺點?

(1)不能用油,只能充電,和現有的基礎設施不配套,而改造基礎設施需要很長時間和很大投資,還要政府支持。

(2)0-100公里加速快,100公里到200公里就不快了,因為電動機在高轉速下,扭矩輸出大幅下降。高速下的再加速能力不足。

(3)電池收到溫度影響,冷天會打折扣,持續高速行駛的時候消耗也會很快。

6、不考慮電動車因素,Model S算什么檔次的車?

頂級車,Model S的底盤懸掛、空氣彈簧、鋁合金車身,超高強鋼防護,高規格輪胎,都是頂級車的配置。內飾座椅也可選高檔座椅。

Model S有一點象當年的iphone,即使不考慮apple的多點觸摸,IOS系統。HVGA的真彩色3.5寸屏幕,600mhz的ARM11處理器,大容量內存閃存,超薄機身。在2007年都是頂級的。

7、Model S安全嗎?會不會爆炸?

從目前的情況看,Model S用電源管理解決沖放電過熱問題,通過層層防護,合理安排位置,獨立隔離解決電池撞擊問題是成功的。已經發生的幾次事故,電池都沒有出問題。但是長期還要在看一看。

8、中國廠商能分分鐘造出特斯拉Model S嗎?

完整版造不出來,但是降低對操控的要求,降低對續航的要求,單純造加速性能還是可以造出來的。用重電池,輕車身,大電機就可以,不過實用意義不大。



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