特斯拉电池生死劫：马斯克三改充电时间表

上周，美国电动汽车公司特斯拉的首席技术官斯特劳贝尔表示，该公司最终将电池充满电的时间缩短到了五分钟，这几乎与加满一箱油的时间相同。为了让电动汽车更实用，特斯拉正在拼命缩短充电时间。

特斯拉刚刚在今年5月宣布升级，将这一时间缩短至20分钟。去年9月，特斯拉曾宣布将专门为Model S和未来的电动汽车设计一个“超级充电站”网络，据说“可以在30分钟内充满一半的电池”。

特斯拉能够实现如此短的充电时间，是因为充电站可以提供120千瓦的超高功率，而且特斯拉的电池组和专用电池管理系统比普通电动汽车高出三倍。

作为电动汽车的核心部件之一，特斯拉的电池一直受到嘲笑和批评。即使在销量爆发式增长之后，许多行业专家仍称其为“电池技术陈旧”和“没有核心竞争力”。原因是特斯拉是唯一一家使用18650钴酸锂离子电池的公司，该电池已用于体积小但可控性高，即使电池组的一个单元发生故障，也可以减少故障的影响。

松下官网显示，NCR18650型锂电池是一款高容量电池，标称电压为3.6V，标称最小容量为2750mah，重量为45.5g。此外，特斯拉第二代model s使用的18650的能量密度比之前的Roadster高出30%。

据特斯拉首席技术官JB Straubel介绍，在从Roadster到Model S的四年时间里，电池组的成本下降了约44%，并将继续下降。2010年，松下向特斯拉投资3000万美元，并成为其股东之一。并在2011年达成了一项战略协议，该协议将负责未来五年所有特斯拉汽车的电池供应。根据特斯拉目前预计的2万辆汽车的年产量，松下18650将在8万多辆Model s上组装。

[第页]

6831锂电池纠纷重整案

18650存在安全风险，这是不争的事实。特斯拉是如何“解决”这个问题的？秘密武器在于其电池管理系统，给出的解决方案是将6831个松下18650封装电池与2安培小时串联和并联组合。

要驾驶电动汽车，需要大量18650节电池。特斯拉跑车的电池系统包含6831个小型电池，而特斯拉Model s则多达8000个。如何安排和组装这些大量的小型电池尤为重要。

此时，特斯拉创始人之一Marc Tarpenning利用了他之前的经验。他曾经是这一领域的专家，并成功地卖掉了一家公司。他将控制网络控制领域数百万台服务器的模式转移到了特斯拉电池系统控制领域。经过一年的DOE（实验设计），他通过分级管理成功控制了6831个小型电池、电压和温度：

69个18650个电池并联封装，形成电池砖；

将9个电池砖串联连接以形成电池片；

11个电池单元组成一个电池组，共有6831个电池单元。

仅仅有这些级别是不够的，所以有必要监控每个级别，所以他们在每个电池单元、每个电池砖和每个电池片的两端都设置了保险丝，一旦电池过热或电流过大，它就会融化并立即断开输出。

仅仅有一个保险丝是不够的，所以：

在每个电池上，设置BMB（电池监测板）来监测每个电池砖的电压和温度以及整个电池的输出电压。

BSM（电池系统监视器）设置在整个电池组上，用于监视整个电池组的工作环境。包括电池组的电流、电压、温度、湿度、方向、烟雾等。

在车辆级别，VSM（车辆系统监视器）设置为监视BSM。

这样的电池控制系统已经成为特斯拉的技术核心。当特斯拉刚刚宣布这个昂贵的系统（据传超过2万美元）时，许多业内人士总是对它唱衰，认为在车里放7000个电池是荒谬的。然而，事实给了他们强烈的回应。雪佛兰Volt起火，Fisker Karma车型在一年内发生了三起自燃事件。另一方面，特斯拉、Roadster和特斯拉Model S都没有发生任何自燃事件。

NCA等待检查

特斯拉与丰田、戴姆勒等制造商在电动汽车领域进行了合作，包括为smart、梅赛德斯-奔驰A级和梅赛德斯-奔驰B级的电动版本提供电池动力，并为丰田RAV4电动汽车提供电池组和电机。目前，戴姆勒持有特斯拉4.3%的股份，丰田也持有特斯拉2.9%的股份4.3%。但由于特斯拉正式投入市场的时间短、产品数量少，理论上完善的特斯拉电池系统仍需在实践中检验。

特斯拉的第一款车型Roadster使用18650钴酸锂电池，而第二款生产车型model s则使用松下定制的三元电池，即镍、钴、铝三元正极材料的锂电池，业内俗称NCA。

钴酸锂电池技术最为成熟，单位能量密度高于镍钴锰三元正极材料（NMC）或镍钴铝三元负极材料（NCA）制成的锂电池，但成本也更高。Model S使用了8000多节电池，比Roadster高出1000多节，但由于三元电池更好地控制了成本，成本下降了30%。

钴酸锂的电热峰值在200℃左右，低于磷酸亚铁锂。此外，钴氧化物锂电池确实没有磷酸铁锂电池的2000次循环那么高。然而，由于技术瓶颈，磷酸铁锂电池更稳定，循环次数更高，但其一致性和单位能量密度更低，磷酸铁电池和钴氧化物锂电池都有各自的优势。上周，美国电动汽车公司特斯拉的首席技术官斯特劳贝尔表示，该公司最终将电池充满电的时间缩短到了五分钟，这几乎与加满一箱油的时间相同。为了让电动汽车更实用，特斯拉正在拼命缩短充电时间。

特斯拉刚刚在今年5月宣布升级，将这一时间缩短至20分钟。去年9月，特斯拉曾宣布将专门为Model S和未来的电动汽车设计一个“超级充电站”网络，据说“可以在30分钟内充满一半的电池”。

特斯拉能够实现如此短的充电时间，是因为充电站可以提供120千瓦的超高功率，而且特斯拉的电池组和专用电池管理系统比普通电动汽车高出三倍。

作为电动汽车的核心部件之一，特斯拉的电池一直受到嘲笑和批评。即使在销量爆发式增长之后，许多行业专家仍称其为“电池技术陈旧”和“没有核心竞争力”。原因是特斯拉是唯一一家使用18650钴酸锂离子电池的公司，该电池已用于，如雪佛兰Volt、日产Leaf、比亚迪E6和菲斯克Karma。

特斯拉有些不同。他的第一款车型Roadster使用18650锂钴氧化物电池。与磷酸铁锂电池相比，该电池技术成熟，功率大，能量密度高，一致性高，但安全系数低，热电特性差，成本相对较高。

业内人士表示，如果18650电池的外部电压低于2.7V或高于3.3V，就会出现过热的症状。如果电池组很大，并且电池组中的温度梯度没有得到很好的控制，就会有很大的火灾风险。电池技术的关键正是对电压、电流和热量的控制。难怪特斯拉被批评为电池技术不可靠。

但事实上，被认为更安全、更可靠的磷酸铁锂电池并非万无一失。在制备的烧结过程中，氧化铁可能在高温下被还原为单质铁，这会导致电池的微短路，这是电池中非常禁忌的物质。此外，磷酸铁锂电池在实际生产中的充放电曲线差异较大，一致性差，能量密度低，直接影响电动汽车灵敏的电池寿命。数据显示，钴酸锂的理论密度为5.1g/cm3，商用钴酸锂通常为2.0-2.4g/cm3。磷酸亚铁锂的理论密度仅为3.6g/cm3。海通国际证券公司最新研究报告显示，特斯拉电池的能量密度（170wh/kg）约为比亚迪磷酸铁锂电池的两倍。

电池组的成本在四年内下降了44%。

早在20世纪70年代，英国宾厄姆顿大学的惠廷厄姆女士就发明了18650电池，该电池经常用于11个电池单元组成一个电池组，共有6831个电池单元。

仅仅有这些级别是不够的，所以有必要监控每个级别，所以他们在每个电池单元、每个电池砖和每个电池片的两端都设置了保险丝，一旦电池过热或电流过大，它就会融化并立即断开输出。

仅仅有一个保险丝是不够的，所以：

在每个电池上，设置BMB（电池监测板）来监测每个电池砖的电压和温度以及整个电池的输出电压。

BSM（电池系统监视器）设置在整个电池组上，用于监视整个电池组的工作环境。包括电池组的电流、电压、温度、湿度、方向、烟雾等。

在车辆级别，VSM（车辆系统监视器）设置为监视BSM。

这样的电池控制系统已经成为特斯拉的技术核心。当特斯拉刚刚宣布这个昂贵的系统（据传超过2万美元）时，许多业内人士总是对它唱衰，认为在车里放7000个电池是荒谬的。然而，事实给了他们强烈的回应。雪佛兰Volt起火，Fisker Karma车型在一年内发生了三起自燃事件。另一方面，特斯拉、Roadster和特斯拉Model S都没有发生任何自燃事件。

NCA等待检查

特斯拉与丰田、戴姆勒等制造商在电动汽车领域进行了合作，包括为smart、梅赛德斯-奔驰A级和梅赛德斯-奔驰B级的电动版本提供电池动力，并为丰田RAV4电动汽车提供电池组和电机。目前，戴姆勒持有特斯拉4.3%的股份，丰田也持有特斯拉2.9%的股份4.3%。但由于特斯拉正式投入市场的时间短、产品数量少，理论上完善的特斯拉电池系统仍需在实践中检验。

特斯拉的第一款车型Roadster使用18650钴酸锂电池，而第二款生产车型model s则使用松下定制的三元电池，即镍、钴、铝三元正极材料的锂电池，业内俗称NCA。

钴酸锂电池技术最为成熟，单位能量密度高于镍钴锰三元正极材料（NMC）或镍钴铝三元负极材料（NCA）制成的锂电池，但成本也更高。Model S使用了8000多节电池，比Roadster高出1000多节，但由于三元电池更好地控制了成本，成本下降了30%。

钴酸锂的电热峰值在200℃左右，低于磷酸亚铁锂。此外，钴氧化物锂电池确实没有磷酸铁锂电池的2000次循环那么高。然而，由于技术瓶颈，磷酸铁锂电池更稳定，循环次数更高，但其一致性和单位能量密度更低，磷酸铁电池和钴氧化物锂电池都有各自的优势。

标签：Model S丰田奔驰比亚迪特斯拉

汽车资讯热门资讯