一图看懂特斯拉轿车电池供给产业链

　　sla），是一家美国电动车及动力公司，产销电动车、太阳能板、及储能设备。总部坐落美国加利福尼亚州硅谷的帕罗奥多（PaloAlto），2003年最早由马丁·艾伯哈德（MartinEberhard）和马克·塔彭宁（MarcTarpenning）一同创建，2004年埃隆·马斯克（ElonMusk）进入公司并领导了A轮融资。创始人将公司命名为“特斯拉轿车（TeslaMotors）”，以纪念物理学家尼古拉·特斯拉（NikolaTesla）。

　　特斯拉第一款轿车产品Roadster发布于2008年，为一款两门运动型跑车。2012年，特斯拉发布了其第二款轿车产品——ModelS，一款四门纯电动奢华轿跑车；第三款轿车产品为ModelX，奢华纯电动SUV，于2015年9月开端交给。特斯拉的下一款轿车为Model3，初次揭露于2016年3月，并将于2017年底开端交给。

　　电池系统是电动车的动力来历，是整个产业链中最中心的系统成分。以特斯拉ModelS为例，其电池系统（锂电池+电池处理系统）本钱占比为56%，而传统的轿车发动机占比大约只要15%-25%。到了2016年，电池系统的本钱占比有所下降，且本钱结构也有所改变，单体电池的本钱占到了83%，电池处理系统的本钱占比约为13%，剩下4%为电池冷却系统。

　　经过对特斯拉电池系统的构成以及特斯拉配套充电设备进行翔实的整理，咱们能够对特斯拉的电池产业链有一个直观、深化的知道，关于其它新动力轿车也能够起到举一反三的作用。现在电池系统的本钱是限制特斯拉及其它新动力轿车开展最主要的要素之一，了解了电池系统就相当于具有了解开新动力轿车产业的钥匙。

　　电动车要想具有实用性，就必须考量它一次充电后的续航性及其充电的快捷性，要了解这两点就必须重视其电池的结构以及充电设备的充电速度和设备散布。

　　ModelS曾推出的调配电池功率类型有40、60、70、75、85、90、100kWh，关于85kWh及以上类型，还有一些供给更超卓的动力功用的功用版可供挑选，比方Perf版和Ludicrous版。不同的类型，每次充满电所能最大行进的间隔和最大马力不同。跟着技能的前进和为了愈加投合人们的需求，特斯拉连续取消了一些ModelS电池类型，如今仍能够订货的功率类型为75、90、100kWh。

　　据中关村在线的资讯显现，特斯拉规划的Model3电动车根本版别的电池组功率约为60kWh。而根雷锋网据Musk的Twitter及相关信息进行了估测，或许最高只要75kWh版别。这主要是因为Model3比较于ModelS和ModelX，车轮的轴距更小，一同Model3的定位也是作为入门款。依据ElonMusk7月9日的推特音讯，第一辆Model3已于当天下线的顾客举办交给典礼。

　　别的，Model3运用电池也不同于ModelS与ModelX。在特斯拉轿车日本公司2015年7月15日举办的媒体阐明会上，美国总公司的电池技能总监KurtKelty发布了Model3将运用全新21700锂电池的音讯，其能量密度将比用于ModelS与ModelX的18650锂电池高30%。

　　不同于其它电动轿车，特斯拉运用的电池并非专用的整块大电池，而是将几千个圆柱形小电池组装起来。

　　ModelS与ModelX现在运用的都是松下供给的18650NCA特制电池，这种圆柱形电池横截面直径为18毫米，高65毫米。惯例款的18650锂电池被广泛地运用于笔记本电脑的电芯中，其化学式构成为LiNiCoAlO2。

　　选用单个电池的长处在于单个的18650电池发生爆炸威力有限，即便并联的一个电池单元出现毛病，最多使续航间隔缩短一块电池单元所供给的行进间隔。并且该款电池工艺老练，合适大批量出产。一同电池一致性好、本钱低。而因为特斯拉电动车自身优秀的热处理系统，松下为特斯拉特制的18650电池比较于惯例款得以移除一些剩余的安全设备，然后变得更轻更廉价。一同，特斯拉又在每个电芯上都装置了保险丝，而不是一般地在整个电池组设置保险装置。

　　因为动力系统选用的是小型单体电池，特斯拉的电池系统结构就显得反常杂乱和精巧。以ModelS85kWh类型为例，电池板共分为16个电池组，如下图所示的每一个矩形块均为一个电池组，最右侧堆叠了两组。电池组之间串联衔接，电压共402伏。特斯拉的每个电池组又由6个单体电池包串联而成，每个电池包由74节18650电池并联而成。为了便利电池组内的散热管路的安放，单体电池包的选用不规则的安置。

　　因而，ModelS85kWh类型运用了多达7104节电池，依照3.6V的作业电压和3.2Ah的电容量来核算的线kWh，略低于车型阐明的电量。这7000多节电池组成的电池组分量将近700公斤，占了整台车分量近一半。类似地，100kWh类型电池板运用了共8256节单体电池，相同分为16个电池组。

　　为了维护电池组，特斯拉在电池组前部顶面上规划了防水透气阀，运用气体分子与液体及尘埃颗粒的体积巨细数量级之差，让气体分子经过，而液体、尘埃无法经过，然后完成防水透气的意图，避免水蒸气在电池组内部凝聚。

　　ModelS电池板的放臵位臵正好使它成为车轴之间的底板，这个规划带来了许多优点。因为电池板是全车分量最大的一部分（ModelS85kWh类型电池组重544千克），使得ModelS的重心高度只要18英寸，因而具有了一个较大的横向加速度（0.9g）以及杰出的防侧翻性。

　　一同为了维护坐落底部的电池板，特斯拉还在电池板下部添加了一层由铝合金（或许钢、玻璃纤维、碳纤维、塑料等，现在ModelS选用的是铝合金）资料构成的维护结构，将电池模块包裹起来，并坚持必定的缓冲间隔，并将其取名为防弹盔甲（BallisticShield）。

　　电池处理系统（BatteryManagementSystem，简称BMS）是对电池组进行安全监控及有用处理、进步蓄电池运用功率的装臵。主要功用包含数据收集、电池情况核算、能量处理、热处理、安全处理、均衡操控和通讯功用等。经过该系统对电池组充放电和放热的有用操控，可到达添加续航路程、延伸运用寿数、下降运转本钱的意图，并保证电池组运用的安全和可靠性。

　　特斯拉的BMS能够供给准确的电池健康情况预估技能、电池平衡处理技能、电池残电量处理技能、电池热处理技能、确诊与预警技能。即便是相同电池容量的电动轿车，因为BMS的不同，其续航路程、充电时间、发动加速时间和电池寿数将大不相同。

　　特斯拉经过其强壮的BMS系统，能够有用完成超越7000节18650号电池的一致性处理，到达高安全性和可靠性方针。此外，在电池冷却、安全、电荷平衡等与BMS相关的范畴，特斯拉请求的中心专利超越140项，因而BMS技能是特斯拉的中心竞争力之一。

　　特斯拉电池组的每一组都有其独立的电池处理系统，坐落电池组旁边面，即上图绿色部分。其间的感应器和芯片，随时监控每粒电池的温度改变，遇到意外情况，能以毫秒等级时间封闭电池。

　　电池板内除了电池组外，最多的便是“冷却液”管路。每一辆特斯拉都有一套专门的液体循环温度处理系统围绕着每一节单体电池。

　　“冷却液”呈绿色，由50%的水和50%的乙二醇混合而成。“冷却液”不断地在管道中活动，终究会在车辆头部的热交换器宣布出去，然后坚持电池温度的均衡，避免电池部分温度过高导致电池功用下降。特斯拉的电池热处理系统可将电池组之间的温度操控在±2℃，操控好电池板的温度可有用延伸电池的运用寿数。

　　家庭充电是特斯拉最主要的充电方法。特斯拉轿车能够直接经过220V10A/16A家用插座进行充电。国内普通家庭用电多为220V40A电表，但插座多为10A或16A。经过TESLA随车带的充电线配和相应插头衔接并挑选10A或16A的充电电流，无需单装电表以及任何设备改造即可充电，但充电速度慢，每小时大约可充8公里的续航。

　　因为国内大部分小区选用的是220V单相供电的方法，最高电流能到达40A。经过将每辆ModelS和ModelX随车附赠的家用充电桩，在自己的泊车位处装置后即能够40A的充电电流进行充电。这样一来，充电速度能够远快于国内大多数电动车16A的充电电流所供给的充电速度。

　　此外，还能够挑选装置特斯拉专用充电墙（HighPowerWallConnector）。独自请求80A电表或增容现有电表，经过装置TESLA专用充电墙并装置第二充电器（在车内，需购车时选配）完成快速充电。每小时充电可达17.6kWh，可行进80-100公里，从无电到满电需5-6小时。

　　意图地充电是为了便利出行而设置的充电方法。特斯拉在包含部分餐厅、饭馆、购物中心和度假村等地协作装置有意图地充电站点，车主也能够在抵达这些当地后进行充电。意图地充电站点的充电桩同家庭充电中所装置的充电桩或充电墙是完全相同的。收费规范也由装置的企业决议。特斯拉官网显现，其现在在国内30个省（含直辖市及自治区）有654个充电站点。

　　除了以上两种充电方法以外，特斯拉还有一种直流快充方法——超级充电。特斯拉声称其超级充电站是现在世界上最快的充电站，充电一般仅需几十分钟。充电站的选址一般坐落餐厅、购物中心、WiFi抢手等邻近，能够在泊车歇息的时分充电。这是开车长途旅行的首选。

　　依据特斯拉官网数据，现在已树立遍及全球的861座超级充电站，合计5655个超级充电桩。而依据特斯拉我国官方6月宣布的微博，至今已在我国建成117个超级充电站，554个超级充电桩。一同2017年，特斯拉全球充电网络规划将扩展一倍；在我国的充电网络的扩建也将紧随全球的扩张速度。

　　一部分的特斯拉超级充电站还运用太阳能板来供给一部分充电的电能，一同还有遮阳的作用。每个充电桩的造价大概在10万美元到17.5万美元之间，其间八成的资金将用在地基的重塑上。

　　此前，ElonMusk又在Twitter上泄漏，特斯拉将会对Supercharger进行晋级，输出功率很有或许将会超越350kW，这无疑会进一步极大地加速充电速度，削减充电时间。

　　超级充电桩所运用的充电枪也是一个技能极度密布的部件。当特斯拉在超级充电桩充电时，充电枪里的感应器会时间检测车内电池的温度改变。一旦电池温度过高，充电枪就当即宣布信号，减低充电强度，使电池温度下降；一同，电池板内的冷却系统，也同步做出相应的反响，使冷却力度同步加强。这个主动调理充电强度的进程是电枪、电池冷却系统、充电桩的电流，一同高度协同作业。

　　除特斯拉之外市道还有其他品牌电动车它们也有自己充电桩，国家电网、南方电网等电力公司也修建了一些公共充电桩。特斯拉在2016年11月的广州车展上，正式发布了新国标充电配适器。自此，特斯拉电动车不只能在特斯拉的充电网络中充电，也能够运用契合我国新国标的充电设备进行充电。

　　将配适器的一头插在契合新国标规范的非特斯拉充电桩插头上，一头插在特斯拉车上，即可进行充电。不过现在有些充电桩还必须处理相应的充电卡才干充电，充电速度也良莠不齐。

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