對電動(dòng)車而言,電池衰減一直是個(gè)棘手的熱點(diǎn)問題。無論是各大汽車論壇還是朋友平日里私下聊天,處處都能看到大家對這個(gè)問題的擔(dān)憂。
電池到底耐不耐用?續(xù)航是不是一天不如一天?凡是涉及到電池衰減的負(fù)面新聞網(wǎng)上隨便一抓就是一把,大家也都特別關(guān)注。但各位發(fā)現(xiàn)沒有,這些新聞的來源大都是國產(chǎn)電動(dòng)車品牌,是不是都很少聽說特斯拉的電池衰減問題?最近有一條來自特斯拉的新聞很是振奮人心, 萌生出了對比反差。
全球第一輛行駛里程突破16萬公里的特斯拉Model 3誕生(英里,換算成公里可以粗略地乘以1.6)。
這位來自美國洛杉磯車主名為Arthur Driessen,在2016年3月31日Model 3開放預(yù)訂的第一天就訂了!2018年交付到手后(算是最早一批Model 3車主啦),Driessen就開啟了他的Model 3公路旅行計(jì)劃。僅僅在最初的半年內(nèi),行駛里程就超過了3.2萬公里,隨后這一數(shù)字不斷增加,直到19年年底突破16萬公里。
車主Arthur Driessen和他的愛車黑色Model 3。[嘻嘻]
很不幸經(jīng)檢測他的特斯拉也確實(shí)發(fā)生了電池衰減,但比這個(gè)公里數(shù)更夸張的是,這輛Model 3的電池衰減僅為2.5%!他在社交媒體上寫到現(xiàn)在他的Model 3實(shí)際續(xù)航約為486公里,比當(dāng)時(shí)剛提車時(shí)的499公里實(shí)際續(xù)航減少了約2.5%。并且,這還是在他一直在使用超充情況下的結(jié)果導(dǎo)向,他家中沒有安裝充電樁,而且熱愛公路旅行的他基本只能依賴超充網(wǎng)絡(luò),因?yàn)殚L途駕駛時(shí)超充確實(shí)是最方便快捷的,吃個(gè)飯的時(shí)間就已經(jīng)充滿了。
覺得超充傷電池的小伙伴們根本不用擔(dān)心!超充快不僅是因?yàn)楣β蕪?qiáng),還主要因?yàn)樗鼈鬏數(shù)氖侵绷麟姡梢圆唤?jīng)過逆變器的轉(zhuǎn)換直接進(jìn)入電池!
Teslanomics里的特斯拉車主調(diào)查數(shù)據(jù),咱們國內(nèi)的車主也可以建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。
如果說前面的案例比較極端,不具普遍性,那我們還可以看看更多來自普通車主的數(shù)據(jù)。美國特斯拉愛好者社區(qū)Teslanomics對數(shù)千輛特斯拉車主提供的自己愛車數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果,大部分特斯拉汽車在行駛16萬公里后,電池組仍然保持90%以上的有效容量。根據(jù)圖示我們可以看到,坐標(biāo)圖里的橫坐標(biāo)軸是公里數(shù)值,縱坐標(biāo)軸是電池剩余的續(xù)航百分比,還有一根均勻的黃線,這是根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果得出的平均衰減的變化線。
荷蘭和比利時(shí)車主論壇里統(tǒng)計(jì)的車主使用一定公里數(shù)后電池的衰減情況。
另一個(gè)來自荷蘭和比利時(shí)的特斯拉車主論壇,也有一份將近兩千輛特斯拉的續(xù)航樣本調(diào)查,注意我們需要在橫軸的英里數(shù)值那里乘以1.6得到公里數(shù)。根據(jù)圖示我們可以看到在前8萬公里時(shí),絕大部分車主的車輛都保持在95%的電池健康水平;到16萬公里時(shí),大部分車輛的實(shí)際續(xù)航也都保持在92%以上。
特斯拉電池如此堅(jiān)挺一方面是因?yàn)殡姵丶夹g(shù)強(qiáng)導(dǎo)致的完整循環(huán)次數(shù)高,Model 3裝配的21700三元鋰電池電芯,因?yàn)椴捎霉杼钾?fù)極的新技術(shù),電芯能量密度能夠超過300Wh/kg,特斯拉的電池理論上在不發(fā)生過多衰減情況下壽命能達(dá)到20年之久,最多可以支持2000次以上的完整充放電循環(huán)。
比如國產(chǎn)Model 3國標(biāo)工況續(xù)航445km,正常溫度下實(shí)際續(xù)航大概是370km,假設(shè)您每年跑2萬公里,如果是滿充滿放用車,那每年就是54次循環(huán),這樣算下來使用40年都不成問題!總的來說,電池的完整循環(huán)次數(shù)越少,衰減就更小,壽命就更長。
底盤的小電芯。
另一個(gè)特斯拉電池衰減極小的重要原因是特斯拉有獨(dú)步天下的BMS電池管理技術(shù)。電池管理系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)計(jì)算、能量管理、熱管理、安全管理、均衡控制和通信功能等。同時(shí)該系統(tǒng)對電池組充放電的有效控制,可達(dá)到增加續(xù)航里程、延長使用壽命、降低運(yùn)行成本的目的,并保證電池組應(yīng)用的安全和可靠性。
很顯然,國內(nèi)的汽車廠商完全可以買一輛特斯拉進(jìn)行拆解,直接分析三電系統(tǒng)里的電池和電機(jī)的材料,然后復(fù)制即可,但是依然沒有國內(nèi)的廠商能做到和特斯拉車型一樣好的續(xù)航能力(不要只提標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版,畢竟是主打性價(jià)比的)以及電池衰減抑制,這就是因?yàn)楠?dú)步天下的BMS電池管理技術(shù)是復(fù)制不來的。
特斯拉自主研發(fā)的電池管理系統(tǒng),有N個(gè)電容和小型處理器,可以完成充放電和各種條件下的高度復(fù)雜計(jì)算工作。
特斯拉每一個(gè)電池模組都有獨(dú)立的電池管理系統(tǒng)。
眾所周知,電池組長期在高溫下工作會(huì)影響其使用壽命和增大其衰減(在高溫下,鋰離子的活性會(huì)被消弱,同時(shí)在高速移動(dòng)過程中湮滅),特斯拉為了解決電池組的散熱問題,自主研發(fā)了電芯冷卻管專利技術(shù)和冷凝板系統(tǒng),這樣就完美地解決了幾千個(gè)在底盤的小電芯的散熱的問題,溫度控制的好,電池的壽命自然長。
特斯拉的電芯冷卻管專利技術(shù)。
冷卻管里的冷卻液由50%水和50%乙二醇混合而成,冷卻液不斷地在管道中流動(dòng),最終在車頭方向的熱交換器中散發(fā)出去。這樣防止了電池持續(xù)局部溫度過高導(dǎo)致的電池壽命降低和電池性能的下降。在BMS電池管理系統(tǒng)的控制下,幾千節(jié)小電芯之間的溫度差異不會(huì)超過±2度。
部分專業(yè)級用戶有過對乙二醇的質(zhì)疑,明明市場上有更高效的冷卻液,為何特斯拉不用呢?原因有兩個(gè),一是這套專利能達(dá)到的散熱效果更大來自于這套系統(tǒng)布局而不在于冷卻液材質(zhì),二是考慮到經(jīng)久耐用和8萬公里后更換冷卻液的成本,畢竟是民用車。
電芯冷凝板系統(tǒng),能夠幫助消除電池組在使用過程中產(chǎn)生的熱量。
電芯冷凝板在電池使用過程中也能更有效的進(jìn)行對電池的散熱,同時(shí)配合冷卻管系統(tǒng),在BMS電池管理系統(tǒng)的控制下電池的溫度管理達(dá)到了完美般的效果,所以電池的壽命想不長都難。
大家是否聽說過馬太效應(yīng)?其指強(qiáng)者愈強(qiáng)、弱者愈弱的現(xiàn)象。從2019年的特斯拉全年小40萬量的交付量來看,特斯拉擁有龐大的數(shù)據(jù)庫,可以搜集無數(shù)的道路信息和電池充放電使用過程中的狀態(tài)變化信息。特斯拉的工程師們基于這些數(shù)據(jù),做進(jìn)一步的處理升級,不斷往更高效走。
馬太效應(yīng):強(qiáng)者愈強(qiáng)、弱者愈弱。
其實(shí)特斯拉這家企業(yè)的豁達(dá)大家都有所耳聞,幾乎公開了自己所有的專利,讓大家模仿和學(xué)習(xí),因此整個(gè)現(xiàn)代的電動(dòng)車行業(yè)發(fā)展,或多或少都存在特斯拉的影子,根本不存在誰是誰的競爭對手,因?yàn)樘厮估恢痹谝I(lǐng)。
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