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首批Model 3即将交付,你弄懂它的电池/电机技术了吗?

 昵称43606657 2017-07-24



6月新能源汽车销量回暖明显,总体上半年配电量需求达5.96GWh,核心电池厂产销有望持续提振,电池材料需求拉动明显受益,维持增持评级。


还有4天,万众期待的首批特斯拉Model 3即将交付,虽然此次特斯拉依旧为新车产能而苦恼。月初,特斯拉CEO Elon Musk在其推特上表示,第一辆Model 3已成功下线。再根据特斯拉官方消息,7月28日首批新车正式交付之后,Model 3 的产量将跳跃式翻倍增加——8月交付100辆,9月交付1500辆,12月份交付20000辆。


目前Model 3的订单已逼近50万辆,有媒体报道,按照特斯拉目前的产能,现在预订的Model 3汽车可能将于2019年才能拿到实车。不知首批30辆新车交付的风头,是否能慰藉大家翘首以待的心?


与以往一样,产能跟不上订单数是特斯拉的亟待解决的问题。为此,Elon Musk在今年6月初的特斯拉2017年度股东大会上透露,未来特斯拉将要新建10-12个超级工厂来满足产能需求。近日,Musk已证实,特斯拉在未来几年将要在美国新增2-3个超级工厂。新工厂的建设势必会增加产能,缩短用户的等待时间,未来,当我们预订一辆特斯拉汽车将可更快地收到实车。

 

抛开产能,Model 3还有什么值得探讨?


Musk曾公开表示,Model 3并非特斯拉的第三代升级版汽车,而是Model S的“阉割版”。为此,外媒也做了两组参数对比:

 

图一 图片来源:网络


由图一可知,Model 3在续航里程数、百公里加速、车内空间等方面均逊色于Model S。据特斯拉官方消息,Model 3的续航里程为345公里(Model S为450km-573km),百公里加速为5.6s(Model S 为2.7s)。但是Model 3 起售价仅为35000美金(约合23万人民币),被追捧者视为超高性价比!


即使是精简版的车型,Model 3的电池和电机新技术依然值得探讨。

 

Model3电池关键词:21700型号,300Wh/kg,1200次循环,48万公里



(美工今天请假)


不同于以往18650型号的电池,Model 3上采用了当前可量产电池中能量密度最高且成本最低的21700型号的电池。特斯拉公司表示,在现有条件下,其生产的21700电池系统的能量密度在300Wh/kg左右,比其原来18650电池系统的250Wh/kg约提高20%。


据外媒报道,特斯拉电池研究小组研发了一种新型技术,可让汽车在形式48万公里之后,电池衰减比例仅为5%。该项技术提高了NMC三元锂电池中的某种化学成分,可以限制高压下电池运行时产生的有害气体,能够在超过1200次循环后依然有着优秀的性能表现。把电池单体制成电池组,1200次循环等同于车辆行驶大约48万公里。以每年行驶2万公里计算,理论上,车主在连续开24年后电池容量仍然可以达到出厂容量的95%。而Model 3将是首款使用该技术的车型。

 

Model 3电机关键词:体积小,重量轻,百公里加速


(嗯,是的,美工请假进行时)


当电池技术提升到一定程度后,除非发现可商用化的新材料,否则再难以明显增加续航里程数。此背景下,提升电机技术就成了十分关键的一环。而特斯拉双管齐下,Model 3不仅采用了新的电池技术,还搭配了全新的驱动变频器。


笔者在《浅析2017年新能源汽车驱动电机发展现状及趋势》一文中也有提到,驱动电机主要有四种:直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。目前,市面上的新能源乘用车的驱动电机以永磁同步电机为主,交流异步感应电机和开关磁阻电机主要应用于新能源商用车。


特斯拉汽车使用的是三相感应电机,感应电机是异步电机,因为较难控制转子旋转速度,很少作为乘用车的驱动电机来使用。不过,随着半导体技术的提升,异步电机已经克服转子旋转速度的问题。将感应电机应用于乘用车,这无疑是特斯拉公司的一大创举!


有专家总结,与永磁同步电机相比,特斯拉采用的感应电机主要具备三优势:1.工作温度范围大,可承受较大范围的温差;2.输出扭矩可大范围调整,无需安装传动机构;3.体积小、重量轻、无需安装传动机构、散热器、冷却扇、水泵及相关管路等。


特斯拉Model系列汽车主要采用了3款电机——后轮驱动主电机、前轮驱动电机、高性能后轮驱动主电机。前两款搭载在全轮驱动的Model S 和Model X车型上,高性能后轮驱动主电机则搭载在Model S P100D和Model X P100D旗舰车型上。下图为特斯拉各种电机在汽车上的装配位置布局。




电机的效率不仅影响汽车的续航里程数,还带来强大、高效和良性的反馈循环。比如:高性能后轮驱动主电机助力Model S P100D的百公里加速测试中跑出了2.3秒的好成绩。


就在本月初,特斯拉对其后轮驱动主电机进行了升级,搭载此款电机的后续新车都将在百公里加速上有1秒左右的提升。而Model 3在动力系统方面,有单电机后驱(标准版)和双电机四驱(高性能版)两种布局可选。


虽然目前尚无官方消息表明Model 3将采用何种电机。但是,据外媒报道,特斯拉针对Model 3专门研发了全新的驱动变频器,新的变频启动器的功率额定值再次提高。这无疑将为Model 3汽车的驱动性能锦上添花。


直至截稿日,尚无更多官方信息,就让我们静候7月28日,期待世界被Model 3震撼。


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