特斯拉的电池管理技术,特斯拉电池管理技术厉害在哪里
1.特斯拉电池和比亚迪电池,哪一个续航更强?
2.以BMS技术角度分析,国产特斯拉为什么卖20多万还能赚!
现在汽车工业发展迅猛,不同的车型比比皆是,常见的像SUV、轿车、MPV以及旅行车,都是当下非常热门的车型。大家在买车的时候,选择也是非常多,其中SUV是近年来最热门的了,很多人买车基本都会首选SUV,毕竟空间大而且视野好。不过在油耗方面,SUV显然要比同车型的轿车稍微高一些,这一点车主们一定要有心理准备。
而随着人们环保意识的增强,新能源汽车也开始被人们所熟知,并且有更多人的买车的时候会考虑纯电汽车。在新能源汽车领域,国内的比亚迪表现无疑是最出色的,旗下不仅有家用车,而且电动大巴也是非常厉害。其中,比亚迪唐DM版车型百公里加速甚至不到5秒,当然,目前新能源领域最火的就是特斯拉,不过特斯拉的价格非常昂贵,一般人很难买得起,但拆开特斯拉的电池组,车主:所谓高端技术,就是“五号电池”?了解一下。
其实作为高端车企,特斯拉成立的时间也没多少年,和传统车企动辄百年的历史比起来,简直不值得一提。不过,特斯拉的技术却是很多车企无法企及的,没多少年就成为新能源汽车领域的领头羊,虽然价格不便宜,但销量却非常不错。而特斯拉除了智能之外,其在电池领域的技术也是首屈一指,而纯电汽车的电池又是核心技术。毋庸置疑的是,新能源汽车哪家车企掌握的电池的技术,就可以拥有主动权。就比如比亚迪,其在新能源领域的技术也是非常先进,不少车企也是找比亚迪合作。
而特斯拉电池的技术有多牛呢?拆开特斯拉的电池组,车主表示所谓高端技术,就是“五号电池”?此前就有人做了个实验,他拆卸了一辆特斯拉车型,然后将电池打开。可是没想到的是,打开电池后看到的却是一节节“5号电池”,不过数量非常惊人,全部加起来达到了七千多节。这样看来确实让人惊叹,这些“5号电池”都是并联在一起,可以给车子提供源源不断的动力。其实,现在新能源汽车领域拼的就是电池技术,而看到特斯拉的电池这样拼接在一起,却能提供如此强劲的动力,并且续航也是数一数二,当今新能源汽车市场在续航能力方面,确实没有一家车企能和特斯拉抗衡。
当然,很多人表示这种电池拼接没什么技术含量,其实并非如此,除了要组合好之外,还要能够更好地管理这些电池的功能。并且在安全方面也是要重点考虑的,如果没组合好就很有可能导致车子自燃,因此这样的技术在当下除了特斯拉确实找不到第二家车企了。因此,拆开特斯拉的电池组,车主:所谓高端技术,就是“五号电池”?对此,大家有什么看法呢?
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
特斯拉电池和比亚迪电池,哪一个续航更强?
先来看看他们都有那些独门看家技术
特斯拉:超强的电池管理技术
其实特斯拉并不是这个世界上第一部高性能电动车,早在特斯拉Model S(参数|)上市10年前,日本人就推出了一款外观相当独特,且性能比特斯拉更强悍的八轮电动车。
但是,不知道是因为技术还未成熟亦或是在那个年代消费者还未能接纳纯电动性能车这一新兴产品,最终这款车没能大规模推出市场,后来这家公司貌似再也没多大的动静,消失在大众的眼前。而特斯拉Model S则是世界上第一款大规模正式推出消费市场的高性能电动轿跑车,所以才能一跃成为新能源汽车的最耀眼的明星。
特斯拉之所以获得巨大的成功,是因为其掌握了超强的电池管理技术,正是这个技术,特斯拉才能成为世界上首家工程量产电动性能车的公司。
因为电池管理技术厉害,特斯拉才敢把7000多块高密度高危的钴锂电池给并联在一起,通过电池管理技术去保证电池的稳定性和安全性。与其他厂商的电池技术相比,特斯拉用较小重量的电池获得比较大的电量,从而保证了比较长的续航里程,同时还实现了不错的加速性能。所以说电池管理是特斯拉的核心技术优势,而且就目前来看,还没出现能超越它的量产车。
比亚迪:深厚的电池技术积累
众所周知,比亚迪是做电池出身的,在2003年收购泰川汽车之后才进入汽车领域。因此它在电池技术上的积累十分深厚,比亚迪的铁电池(磷酸铁锰锂电池)技术已经是世界领先。举个例子来说,一年之内,e6(参数|)的续航水平由300公里提高到400公里,原因就是铁电池的能量密度升级到117Wh/Kg,基本与特斯拉的三元(参数|)材料电池水平相当。但比亚迪的铁电池有着三元锂不能比拟的优势,那就是安全性和稳定极高,就算电池达到600度的高温都不会爆炸,相当牛逼!此外,比亚迪也是全球最大的电子代工企业,是富士康最大的竞争对手,因此在电控上和电子设备制造水平上也有着相当高的水平(所以比亚迪的车配置都很高),而电控和电子设备是一辆新能源车的核心部件,由此可见,比亚迪的综合技术实力是非常强的。另外,比亚迪一直都在坚持不懈的钻研电池技术,以求突破电池技术遇到瓶颈,如比亚迪哪天真的成功了,那科技的进步将会是指数级的,比亚迪真的不可谓不伟大。
由两家公司的技术优势可以看出,其实比亚迪在技术积累和产业布局方面并不比特斯拉弱(比亚迪是在新能源车上的布局是最广的,除了汽车,公交、重卡、轻轨等方面都有涉及),甚至很多技术遥遥领先于特斯拉,但为何如今比亚迪和特斯拉之前却存在如此大的差距呢?(注意,这里说的仅是比亚迪民用车领域)
其实最主要的的原因是两个品牌的战略打法造成的,至特斯拉创立之初,掌舵人马斯克就坚定的将特斯拉的车定位在豪华车层面,他要求特斯拉生产的汽车除了价格高昂的锂电池外,车子所涉及的每一个品件,都需严格按照体验性极佳的豪华车标准去配备。
因此,与当时市面上主流的普通家用的电动车雪佛兰沃蓝达、日产聆风(参数|)以及丰田普锐斯(参数|)插电式混合动力车不同,特斯拉的主打产品Model S完完全全是一款面向富人开发出来的产品,车型定位四门豪华电动轿跑,时尚动感的外形、豪华的内饰、极富科技感的17寸中控显示屏、超强的加速性能、超长的行驶里程、零排放、炫酷的自动驾驶等等这些让这款车在传统豪华车面前毫不逊色,而在这几天公布的美国第三季度大型豪华车销量榜上,Model S更是力压奔驰S级和宝马7系,一举拿下销量冠军,由此可见Model S的受欢迎程度。
此外,在销售渠道上特斯拉与传统汽车大相径庭,特斯拉的车既不卖给经销商,自己也不开4S店,而是跟苹果一样,在最繁华的街道和最高端的百货商场,开了设计得非常有和情怀的体验店,玩起了“线上直销+线验”的模式,正是凭借着一整套“”的商业模式,让Model S成为了当时社会名流、富豪明星不可多得的“炫富”玩具,销量自然火爆,原本惨不忍睹的电动车市场也在特斯拉的撬动下重新在市场上焕发了生机。?
而比亚迪走的则是与特斯拉完全不同的路子,2003年,比亚迪顶着全球最先进的新能源光环进入汽车行业的时候,人们以为它会成为另一个华为。但是几年之后,比亚迪推出的重磅产品是售价只有5万元的F3,在2008年,也就是特斯拉的第一批车以11万美元价格交付给谷歌CEO的时候,比亚迪的F3月销量最高达到4万多辆,这款售价便宜的紧凑型车,创造了当时中国家轿单月销量的记录。
但是,低端产品一把双刃剑,在品牌发展前期,确实能让品牌在很短的时间内迅速蹿红,使销量达到一个傲人的成绩,占领市场,但随着时间的推移,它带来的弊端也会愈加明显。根据“定位”理论,低廉的品牌形象会慢慢在用户心中固化,直至全面占领消费者的心智,而消费者的认知是很难改变的,所以后期品牌想再往上走就会十分困难。比亚迪虽这几年虽也在积极进军高端市场,推出了秦、唐等高端车型,但销售都不尽如人意,始终没能摆脱低廉的品牌标签。
一开始就坚决将产品定位高端的特斯拉如今仍然所向披靡,销量依然如日中天,在高端市场站稳脚跟后,特斯拉在今年4月推出一款入门售价仅为3.5万美金的低端走量车型-Model 3,此车一经发布就迅速成为了爆款,发布当晚就收到超10万辆的订单,Model 3如洪水涌入般的订单也验证了特斯拉战略的成功。
除了战略定位上的因素外,导致比亚迪和特斯拉之间产生差距的另一个根本因素就是产品质量上的差距,特斯拉从一开始就致力于打造质量上乘的高端车,所以对产品的质量有着十分严苛的要求,在用料、工艺、安全性、操控性、舒适性方面都力求完美,因此,至Model S推出市场以来口碑一直都非常不错,虽曾非常不的发生过起火和自动驾驶致死的事故,但特斯拉反应也十分迅速,很快就对相关问题进行了回应和修复,完善的售后进一步增加了用户对特斯拉的信心。
以BMS技术角度分析,国产特斯拉为什么卖20多万还能赚!
那么特斯拉靠的是什么技术,才让其一成为全球新能源汽车行业的“大佬”呢?那就是电池管理系统,也就是我们所说的BMS。七千多节18650型号的电池,特斯拉用自己的电池管理系统就把它们连接在了一起,同时在每节电池之间会有液体管道穿梭,散发掉充电和放电所产生的热量。除此之外,如果一节电池出现问题,系统还会自动切断连接,以保证整体的完整性。
特斯拉单晶阴极电池,这种电池也是一种锂离子电池。它用新一代单晶NMC532阴极和一种新的全新电解质,可以使电动汽车持续行驶160万公里。现在我们所使用的电池技术仅能维持1000次左右的充放电,而这种电池允许电池90%的容量可以在4000次充放电循环后仍维持正常水平。因此,单阴极电池在实现160万公里行程后,仍能保持90%容量。这也就意味着,如果该电池装车实用之后,就算整车报废了,其电池还能够继续使用。
而比亚迪的铁电池是自己研发出来的,安全性能极高,就算丢火堆里也不会爆炸,而且衰退率很低。唯一的缺点就是能量密度低,同样的质量存的电不如三元锂多。现在比亚迪做出调整了,纯电公交车继续用铁电池,因为安全性是第一位的,混动和纯电私家车改用三元锂,虽然安全性降低了,但是存电量提高了,还有就是大家都在用三元锂,为什么我不用?
未来电动汽车发展的最大问题莫过于如何降低电池成本,以及成本降低的速度有多快。特斯拉汽车公司被认为是每千瓦时电池成本最低的电动汽车制造商,业内有分析预估该公司已经接近200美元/千瓦时的水平。
众所周知,一款电动车的性能强弱通常是以电池、电机、电池管理系统这三点去进行比较。我们在日常接触和了解最多的也当属电池和电机这两部分,主机厂在新车发布会的时候讲的最多同样也是这两部分。
根据2019年资料显示,全球动力电池排名前三名,分别是宁德时代、松下、比亚迪,其中我国企业就独占其二;在驱动电机技术开发方面,过去的十年里,中国车用驱动电机的专利申请总量是世界第一。在两项如此傲人的成绩面前,为何我国的新能源汽车仍与特斯拉存在差距,上市之处不停的喊着“硬刚特斯拉”过后却销声匿迹。
其实对于电动车来说,电池、电机、电池管理系统就像组成木桶的三块木板,其性能的强弱,往往就取决于最短板。今天我们就以BMS技术角度分析,特斯拉为什么能在电动领域鼻孔朝天?在此之前,我们首先简单了解一下什么是BMS。
BMS相当于电池的”大脑“
电池管理系统(BMS)是电动汽车核心系统之一,其主要作用是监控电池的状态,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,保证电动车车的安全性和续航里程等。
例如:当电动车充电时,BMS会实时传递电池充电状态信号和相关数据,方便后台系统计算充电效率并评估电池组工作状态,实现只能充电,防止过充浪费并杜绝安全隐患,具有节约电力能源和设备安全保护的双重功效,尤其在高温或者低温的情况下实现智能充电。对保护电动车具有重要意义。
特斯拉为什么可以鼻孔朝天?
BMS主要作用是防止电池出现过充电和过放电,所以对于电池剩余容量(SOC)的估算,即是BMS研究中的关键点。由于电动车动力电池在使用过程中呈现非线性的特点,所以寻找的精确的估算方法显得十分重要的,其精度越高,对于相同容量的电池,可以有更高的续航里程,同理高精度的估算也可以有效的降低多需要的电池成本,这就是为什么国产特斯拉卖20多万利润仍然那么丰厚的主要原因。
对于特斯拉而言BMS(电池管理系统)也一直被奉为其公司的最高机密,也是所有顶尖技术的核心。目前大多数BMS技术应用与锂电池科技,相比与其他电池,锂电池电池组对每一节电池的电压更为苛刻。
特斯拉的电池板是由16组电池组连接而成,一组电池组里面有444节锂电池,每74节连接到一起,所以整个电池板就是由7104节18650锂电池组成。而特斯拉使用的电池是生活中,手电筒使用的18650锂电池。
TA其实串联在一起的只有96节,并联的只能算一节电池不管你并联多少节。我们国内的新能源汽车的主机厂的电池组也是只计算串联的个数而不是并联的个数。
特斯拉凭什么要特殊呢?事实上,如果你了解特斯拉的算法,你就会知道特斯拉的算法不仅需要大量的工况数据定标,而且还不能保证在任何情况下尤其是在电池老化以后的估算精度。当然,特斯拉的算法比几乎所有国内的BMS算法还是好很多。
国内的BMS算法几乎都是电流积分加开路电压的方法用开路电压计算初始SOC,然后用电流积分计算SOC的变化。倘若启始点的电压错了,或者安时容量不准,就要一错到底直到再次充满才能纠正?启始点的电压会出错吗?通过经验告诉我们,会的,尽管概率很低。如果要保证万无一失,就不能只靠精确的启始点的电压来保证启始SOC的正确。
特斯拉之所以牛,不是因为它的BMS可以管理7104节电池,而是对于带电池的电控技术。
目前特斯拉的电池管理系统可以说是当今最成熟的系统,得益于其深度学习和人工智能的充分应用,特斯拉的BMS可以不断获得实际驾驶的大数据,然后对算法进行自我强化,从而使特斯拉电池组的续航时间相对更长。续航里程是目前电动汽车渗透率提升所面临的主要问题,而特斯拉依靠领先的设计概念,在这一点上已显露出差异化的竞争优势。
在我们国内而言,电池管理系统方面,目前比亚迪的表现还是不错的。我觉得要想打败特斯拉,并不是新车上市”口号兴邦“,而是要深入钻研,克服技术壁垒,才能让我国的新能源汽车领域在全球独占鳌头!
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
声明:本站所有文章资源内容,如无特殊说明或标注,均为采集网络资源。如若本站内容侵犯了原著者的合法权益,可联系本站删除。