特斯拉為何不用容量更大的單體電池,而要用多節小容量電池?

2020-12-02 座談科技

文:坐上觀

橫空出世的特斯拉改變了汽車產業格局,完美的高科技體驗以及環保的功效讓特斯拉成為科技新貴一族的購車首選。作為電動汽車,用戶最為關注的充電問題,特斯拉也給出了很好的解決方案。

特斯拉推出不受車庫、地下停車場、地面停車位等環境限制的家庭充電站,滿足了特斯拉車主99%充電需求。

特斯拉技術比較先進採用的是松下的18650電池,而且採用的是多路並聯的電池連接模式,這種模式比較考驗整車的電池管理和熱管理系統,而且如果是一節大連電池壞了那也就壞了,容錯率就極低。

還有一點就是,如果是一塊電池那麼放電充電都是這一塊電池進行,這樣會影響電池的壽命,而7000多節電池通過動力管理軟體可以實現合理的放電,可以減輕每個單元的壓力有利於延長電池的使用壽命。

而且單體大電池還有一個問題,是儲能越大散熱問題就越嚴峻,如果都做成1個大電池,那散熱問題就難以解決。所以這個也是特斯拉不用大電池而用N節小電池的原因。用小電池是因為發熱點均勻,壽命長,鋰電池技術也很成熟,7000多個小電池固定在特定的板子上面,板子外圍有水冷系統。散熱良好,板子均勻鋪在車子底部,底盤會更重車子行駛會更穩定。這不是隨便挑個電池就行,電池要平衡車身,要有良好的散熱,車子發生碰撞如何能保護駕駛人安全,都是很有講究的。要做很多實驗才能量產。

單體電池不好維護,而且壽命要比陣列電池低,安全性極低。所有需要持續供電的設備都喜歡用組合電池,因為這樣會大大增加電池的壽命,充電速度也會比單體電池快很多,還要最重要的原因是當部分電芯已經老化時,其他電芯還可以正常工作,這個時候組合電池就依然能保證設備的相對續航,不至於徹底不能用。一方面由於,分散的電池組組合的方式靈活,處於散熱考慮也比大容量單體電池效果更好。

另一方面,考慮到電池發熱,需要用到冷卻液來保持電池溫度均衡,防止電池出現高溫損壞等現象。大容量單體電池使用冷卻液的效果顯然不如分散式的電池組來得有效。

而且剛剛開始的特斯拉一來不是什麼老牌汽車廠商,二來雖然現在風向轉向電動汽車,但在當年,還是汽油車的天下,可想而知,特斯拉在生產之初,完全得不到來自供應商的優待,接觸了幾家供應商,最後得到了18650小容量電池方案也挺好,為了配套方案,特斯拉特地開發出了BatteryManagementSystem簡稱BMS電池管理系統。

沒想到在特斯拉整車上市後竟然大火。想到後面要換成大容量單體電池,可能不止BMS需要改進,整車造型等等多個細節方面都需要更新,想想也是一筆大工程,而且事實證明,大容量單體電池在性能上並沒有先進到讓特斯拉非換不可的地步。

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