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混动流派大PK:电池技术到底哪家强?

放大字体 缩小字体 发布日期:2016-09-30 13:11:47   来源:新能源汽车网  编辑:全球新能源汽车网  浏览次数:525


  层状锂电池vs圆柱形锂电池

  这两三年来,经常有人问,特斯拉的电池管理算法太厉害了,可以使电动汽车跑400公里,而一般的电动汽车跑一两百公里就不行了啊,那他们的电池管理算法究竟是怎么厉害的啊?

  首先,必须承认把几千节电池组成电池包来用,确实挺牛的,但是特斯拉跑得远真的和电池管理算法关系不大,主要是电池塞得多……而这样的回答,一般都不能让提问者信服,这不得不说是特斯拉营销的成功,让普罗大众相信“算法是可以发电的”。

  圆柱形电池与层状电池相比,缺点是非常明显的:

  a)体积利用率:

  圆柱形电池在成组时必然会比层状电池占用更大的空间,从而影响车内总体空间。

  b)热管理难度:

  层状电池的接触面积较大,更有利于散热和电池单体之间的热平衡,BOLT的电池包可以控制单体温差在2度之内,对电池的一致性和耐久性有很好的提高。

  c)一致性与可靠性:

  特斯拉Model S一共有7000多个单体,而VOLT上只用了288个,单体太多导致的失效增加以及一致性问题,可能会随着时间的推移而慢慢显现出来

  事实上,特斯拉之所以使用18650电池,更多出于价格和商务而不是技术上的考虑,当时松下急于寻找合作伙伴,因此报出了低于成本的价格。而GM的全球供应商体系较为完善,话语权也较多,因此有较大的空间去选择技术上更先进的供应商。

  电池路线之争的核心问题:电池安全

  @叶磊Ray在他的回答《为什么说特斯拉的核心优势是电池管理软件算法?》中也提到:“德国汽车企业拿他们的技术标准去套Tesla的产品,无论是设计选型还是制造工艺根本就不成熟”。

  这里就要特别提到电池路线之争的核心问题:电池安全问题。别看电动汽车发展得如火如荼,在量起来后频发的着火爆炸事故有可能使这个行业倒掉;别看特斯拉如日中天,如果集中爆发安全问题引起集中召回与赔偿,企业也很难撑往住。

  简而言之,安全问题就是汽车企业的黑天鹅。忽视安全问题,也许像是挣脱了枷锁,可以发展得更快,但也面临着发展道路戛然而止的风险(也可能风险未爆发,从而取得先机,这叫“机会主义路线”)。而特斯拉在这方面,不得不说是有点冒进的:

  特斯拉的BMS左右两个接插件都不是汽车级的,中间的两个插排更像是调试接口,而不是产品,这种接口在IT上经常使用,但是能否适应车辆的恶劣环境还待考证。

  通用VOLT上用的BMS电路板出布局非常工整,使用的接插件都是汽车级接插件,完全可以满足车辆使用和运输过程中震动、温度、腐蚀等苛刻环境。

  使用的芯片方面,特斯拉的IT基因促使他们使用了一些IT行业的芯片,比如DSP、ARM、FPGA等。而通用则完全使用传统的汽车级芯片,单片机一般都是飞思卡尔,硬件设计满足ISO 26262的ASILC等级。

  在高压安全方面,通用的方案是使用MSD(Manual Service Disconnect),就是下图这个黄色的接头,这个黄色接头可以从物理上断开电池包和外界的高压,保证维修人员的安全。所有和高压安全相关的信号,都采用了双路备份处理,甚至专门为了电池管理系统设计了双路CAN总线的冗余备份,确保高压安全万无一失。

  而特斯拉则为了节约成本,省去了这个零件,而是依靠高压继电器来进行断开。这种方案,当高压继电器发生粘连故障时,无法断开,有安全方面的风险。不过考虑到特斯拉的产量一个月也就几千台,量产时间也不长,出现问题的概率也不大。而如果量上来了,那可能会遇到问题。

  当然,马斯克能把火箭发上天再收回来,他对安全性、可靠性的理解也不会差。而上述的特斯拉的安全性、可靠性问题,可能只是他的一种发展策略——既然现在只能卖几千的量,那就按照几千的量来设计安全性;当我能卖几十万辆的时候,自然会按照几十万的量来设计安全性。如果真是如此,不得不说,特斯拉还是比传统车企要灵活得多;如果不是这样,那很可能在量上来后要出问题。

  在电池技术方面,包括通用在内的德美日大型传统车企,作为年销量数百万的百年老店,更加注重产品的可靠性、一致性以及耐久性。而特斯拉作为带有IT基因的新兴企业,将注意力更多放在用户体验上,其产品也未经过大量、长时间的验证。

 


 
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