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特斯拉汽车为什么坚持不懈应用钴酸锂电池?

   日期:2020-03-05     浏览:45    
核心提示:做为电瓶车的关键部件之一,特斯拉汽车(Tesla)的充电电池以前被取笑、被抨击,乃至在保持市场销售井喷式提高以后,仍有许多业

做为电瓶车的关键部件之一,特斯拉汽车(Tesla)的充电电池以前被取笑、被抨击,乃至在保持市场销售井喷式提高以后,仍有许多业内权威专家称其“新型电池年久”、“无竞争优势”。缘故取决于特斯拉汽车是唯一一家选用18650型钴酸锂电池的企业,这类充电电池一直用以笔记本中,难登纯电动车之”大雅之堂”,而且存有安全风险。客观事实果真如此吗?

据报导,做为驱动力輸出的主心骨,充电电池对电瓶车的功效显而易见。由于自身特性较平稳、安全性能较高且可循环系统电池充电频次多,磷酸铁锂充电电池是现阶段销售市场上动力锂电池的优选,如雪弗兰Volt、曰产Leaf、bydE6和FiskerKarma。

在车上应用钴酸锂电池,特斯拉汽车算第一个

特斯拉汽车则一些极具特色,他主打产品的Roadster和ModelS应用的是18650钴酸锂电池。与磷酸铁锂充电电池对比,这类充电电池尽管技术性比较完善,输出功率高、比能量大、且一致性较高,但安全性能较低,热特点和电特点较弱,成本费也相对性较高。

据专业人士详细介绍,18650充电电池外工作电压只要是小于2.7V或高过3.3V,都是出現超温的病症。假如锂电池组很大且同组温度梯度操纵得不太好,就会存有挺大的着火风险性。而新型电池的重要刚好就是说电流电压和发热量操纵,怪不得Tesla被指责为新型电池不可靠。

可事实上,被觉得更可以信赖的磷酸铁锂充电电池也并不是万无一失。在制取的煅烧全过程中,化合物在高溫自然环境下存有被转变成单质铁的概率,单质铁会造成充电电池的微短路故障,它是充电电池中很避讳的化学物质。除此之外,磷酸铁锂充电电池在具体制造中蓄电池充电曲线图差别大,一致性较弱且比能量较低,这立即危害到电瓶车比较敏感的续航力难题。海通国际证劵公司最新消息的券商报告显示信息:特斯拉电池比能量(170wh/kg)大概是比亚迪电动车磷酸铁锂充电电池比能量的二倍。

特斯拉汽车为什么坚持不懈应用钴酸锂电池?

特斯拉汽车应用的18650充电电池

早就在上新世纪70时代,美国宾汉顿高校的Whittingham女性就创造发明了18650充电电池,这类充电电池常运用于笔记本、强光手电筒等电子产品上,可是,将这类直徑18mm、高65mm的圆柱型锂电用在车上,特斯拉汽车是第一个吃蟹的人。

特斯拉汽车的新型电池主管KurtKelty以前表达:特斯拉汽车最初也试着了目前市面上超出300种充电电池,包含板形和方形充电电池,最后挑选了康佳的18650充电电池,一方面,18650的比能量更大且可靠性与一致性更强。另一方面,18650能够 合理减少充电电池系统软件的成本费。而且,尽管每一充电电池模块的规格小,但每一模块的动能可操纵在较小的范畴,与应用尺寸较大充电电池模块时对比,即便锂电池组的某一模块产生常见故障,也可以减少常见故障产生的危害。除此之外,全世界每一年要制造数十亿个18650型充电电池模块,安全等级也在不断提升。松下官网显示信息,型号规格为NCR18650的锂电是一款高效率能量实体模型(HighCapacity)充电电池,该充电电池的委托人伏特数为3.6V,委托人最少容积为2750毫安时,净重为45.5克。而且,在特斯拉汽车第二代车系ModelS上应用的18650比以前Roadster的比能量高于3成。

据特斯拉汽车技术总监JBStraubel描述:从Roadster到ModelS”转型发展”的四年時间,锂电池组成本费早已降低了约44%,而且依然会再次降低。康佳曾在2010年向特斯拉汽车项目投资3000万美金,变成其公司股东之一。而且于2011年达到发展战略协议书,将承担特斯拉汽车将来5年所有车子的充电电池供货。依照特斯拉汽车现阶段预估每一年2万台的生产量,康佳18650将装配线在超出8万部ModelS上。

6831节锂电的奇妙资产重组

18650存有安全隐患是众人皆知的客观事实,特斯拉汽车怎样”拿下”这一缺陷?杀手锏取决于其电池管理系统,得出的得到方法是将6831节2安时上下的康佳18650封裝充电电池根据串联和并联结合在一起。

特斯拉汽车为什么坚持不懈应用钴酸锂电池?

TeslaRoadster电动跑车动力装置

要驱动器一辆电瓶车,必须很多的18650充电电池,TeslaRoadster的充电电池系统软件包括6831节小充电电池,而TeslaModelS也是达到8000节,怎样排序拼装这种总数诸多的小充电电池至关重要。

此刻,特斯拉汽车创办人之一MarcTarpenning过去的工作经验派到了用途。他曾是这一行业的权威专家并取得成功售卖过一家企业。他把联网控制行业用系统控制成百上万部网络服务器的方式搬至了特斯拉电池控制系统行业,根据一年的DOE(designofexperiment,实验设计),用分层级管理方法的方法取得成功操纵了这6831节小充电电池及其工作电压和溫度:

69个18650充电电池被串联封裝成一个充电电池砖;

99个充电电池砖串连成一个电池片;

11个电池片构成一个充电电池包,累计6831节。

只是有这种层级还不足,针对每一个层级必须开展监控器,因此她们在每一充电电池模块、每一充电电池砖、每一电池片的两边均设定有保险管,一旦充电电池超温或是电流量过大则马上融断,断掉輸出。只是有保险管還是不足,因此:

在每一电池片上,均设定有BMB(BatteryMonitorboard)即充电电池监控器板,用于监控器每一充电电池砖的工作电压,溫度及其全部电池片的輸出工作电压。

在全部充电电池包起,设定有BSM(BatterySystemMonitor),用于监控器全部充电电池包的办公环境。包含充电电池包的电流量,工作电压,溫度,环境湿度,方向,浓烟等。

在全车方面,设定有VSM(VehicleSystemMonitor),用于监控器BSM。

那样一套充电电池自动控制系统变成Tesla的技术性关键,当特斯拉汽车不久发布这套工程造价昂贵的系统软件时(传闻高过20000美元),许多专业人士不谋而合地对其抨击,觉得将7000个充电电池放到小车里的个人行为是好笑的。但客观事实却给与她们强有力的答复,雪弗兰Volt着火、FiskerKarma车系也是一年内产生三次起火恶性事件,而回过头看特斯拉汽车,无论是Roadster還是TeslaModelS都从没产生过着火起火恶性事件。

特斯拉汽车为什么坚持不懈应用钴酸锂电池?

TeslaModelS太阳能电池板与窗框融为一体的设计方案

特斯拉汽车早已和丰田汽车、戴姆勒等生产商在电瓶车行业开展协作,包含为smart、新款奔驰A级、新款奔驰B级等车系电动式版出示充电电池驱动力,给丰田汽车RAV4电瓶车出示锂电池组和电动机等。现阶段戴姆勒拥有特斯拉汽车4.3%的股权,丰田汽车也拥有特斯拉汽车2.9%的股权。可是因为特斯拉汽车宣布投放市场的商品時间不久 且总数很少,基础理论上极致的特斯拉电池系统软件还需再次遭遇实践活动检测。


 
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