Tesla采用小电池的理由在于
工艺成熟。过去15年多的时间里消费类产品所积累的先进技术能够应用于车载电池领域,消费类产品可在推动需求、降低成本的同时提高能源密度。而目前许多刚刚开发出来的大容量方型电池,仅仅属于实验型产品,并未有过量产经验,并不能达到成熟阶段。
松下是全球电池技术和规模最大的企业之一,产品缺陷最少,由于规模较大,也便于从中挑选出一致性好的电池。
性价比高。Model S 85kWh车型电池动力系统总成本3万美元左右,单位储能成本400美元/kWh左右,是其他电动汽车储能成本的一半左右。18650电池的生产商众多,使得下游企业对上游厂商有较强的议价能力,电池的成本可以得到控制。而随着电子消费类用品的普及,18650价格也会继续下滑,特斯拉亦可从侧面受益。
安全性能可控。每个电池单元的尺寸小,可每个单元的能量可控制在较小的范围,与使用大尺寸电池单元时相比,即使电池组的某个单元发生故障,也能降低故障带来的影响。
但是将众多(7000多个)的小电池单体组成电池组,将大幅增加电池单体之间的不一致性,导致单体温度、电荷、电压出现不平衡现象,引起个别电池过充、过放并产生静电反应,从而降低电池组寿命以及安全性。
二、核心技术电池管理系统
这就是Tesla的核心技术—电池管理系统。
Elon musk本身是学物理出身,又在硅谷招聘了上百名工程师,这是它技术领先的根本原因。
Tesla建立电池检测实验室、数据信息中心对18650对其温度进行智能监控。
2.1电池检测实验室源头增加锂电池单体一致性
因标准18650电池单体容量较小(约10.4wh),Tesla Model S 85kWh版电动汽车就需要8000多颗电池单体。如此众多的电池单体所组成电池组,会大幅增加单体之间的不一致性,容易导致个别单体过充、过放并产生静电反应从而降低电池组寿命并产生安全隐患,从而对单体的一致性检测提出极高的要求。
Tesla拥有一个独立的锂电池监测实验室并依据锂电池单体化学性能、形状系数建立了一个完备的数据信息中心,通过这个实验室以及数据中心将电池供应商Sanyo所提供的18650电池进行严格的性能测试以及一致性筛选,主要关注指标包括单体容量大小,储能持久性、功率输出大小、电压上下限等。其中一致性、安全性较好的电池作为电池组备用电池,从而在根本上保证电池组功率传导的稳定性以及持久性。
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