有朋友问我,特斯拉的电车和国内的电车比,有哪些国内电车做不出来的技术?做不出来不好说,在我看来主要是电池技术和管理系统上有很大的差距。

一、
电池技术与管理系统
1、电池能量密度
特斯拉选用过能量密度较高的18650电池,后来在Model 3车型中引入能量密度更高的21700电池。其能量密度远超国产电动车普遍采用的镍钴锰电池,执行着更为严苛的技术标准,实现了超过50%的能量密度优势。特斯拉Model S在工信部测试中续航达600km,而国产电动车大多在400km左右 。
2、电池管理系统
特斯拉通过巧妙的分层管理策略,成功解决了电池温度、电压和电流失衡的难题,进而提升了整车的稳定性和安全性。
3、充电技术
特斯拉充电桩具备自适应充电功能,能够根据电池温度智能调节充电状态,大幅提升充电效率。如特斯拉120kW功率的充电桩,相较于国产电动车几十kW的充电桩,充电速度更快,Model 3仅需半小时便能将75kWh电池从0%充至80% 。
二、
特斯拉电池管理系统的优势
1、精确可靠的监测与控制
特斯拉电池管理系统(BMS)能够实时采集、处理、存储电池组运行过程中的重要信息,如电压、温度、电流、荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)等。在特斯拉Model S中,其BMS管理着7000多节18650单体电芯,能对每一个电芯的状态进行精准监测,保证了电池系统的稳定运行。
通过对这些信息的精确掌握,BMS可以进行荷电状态估计、功率边界计算、故障诊断和预警等功能,及时发现电池系统中的潜在问题并采取相应措施,提高了电池使用的安全性和可靠性。
2、自适应调节能力
在不同环境条件下,特斯拉BMS可通过实时监控数据分析及算法调节,灵活应对各种情况。在高温或低温环境中,它能动态调整电池的工作参数,以适应恶劣的温度条件,使电池始终保持在最佳工作状态,避免过热或过冷对电池性能和寿命的影响。
还能根据车辆的行驶状态和驾驶习惯,动态调整功率分配。当车辆进行激烈驾驶时,BMS会合理分配电池能量,保证车辆的动力输出;在日常平稳驾驶时,则优化能量分配以提高续航里程。
3、数据共享与软件智能化管理
特斯拉BMS具备数据共享功能,通过与车辆其他系统的数据交互,实现整车的协同优化。它可以与车辆的自动驾驶系统、热管理系统等共享数据,根据不同系统的需求,更好地管理电池能量。
借助软件更新,特斯拉能够及时优化BMS的性能。通过不断改进算法和策略,进一步延长电池的使用寿命,提高电池的充放电效率,提升整车的综合性能。通过软件更新可以改善电池的续航里程估算准确性,为用户提供更可靠的续航信息。
4、成熟的模块化布局管理
以特斯拉Model S为例,其BMS管理的电芯布局采用了模块化思想,由69节并联为一组,每9组串联为一层,继而串联堆叠11层构成。这种布局是目前较为可靠的高压电池包内部布局之一,便于管理和维护,提高了电池系统的整体稳定性。
三、
特斯拉BMS如何优化能量分配?
1、精确监测电池状态
特斯拉BMS采用先进算法和传感器技术,结合电池电化学模型,对电流、电压、温度等多参数进行联合估计,准确得知电池的电量、健康状态和内阻等信息。例如在特斯拉Model S中,其BMS能实时监测每一个电芯的状态,包括电压、温度等关键参数,确保精确掌握电池的实际情况,从而为能量分配提供准确的数据基础。
特斯拉BMS持续不断地对电池状态进行监测,并将监测数据实时反馈到系统中。根据这些实时数据,动态调整能量分配策略,以适应电池状态的变化,保证能量分配的精准性和有效性。

2、基于工况和需求调整策略
特斯拉BMS能根据车辆的行驶工况,如加速、匀速、减速等,优化能量分配。在加速时,BMS会合理分配更多能量给驱动系统,以满足车辆的动力需求;在匀速行驶时,则调整能量分配,提高能源利用效率。例如,当车辆需要急加速时,BMS会迅速调配足够的能量到电机,确保车辆有良好的动力响应。
特斯拉BMS实时监测外部环境,如温度、路况等,并结合电池状态和车辆使用需求,调整能量分配策略。在低温环境下,电池性能会受到影响,BMS会优先分配能量用于电池加热,以保证电池在合适的温度下工作,提高电池的充放电效率和性能。
3、智能化算法优化
特斯拉BMS利用先进的软件算法,不断优化电池的能量分配与充放电效率。通过对大量数据的分析和学习,算法能够预测电池的性能变化和车辆的能量需求,提前进行能量分配的调整,以实现最佳的能量利用效果。
特斯拉BMS具备学习能力,会根据车辆的使用习惯和历史数据,不断优化能量分配策略。随着车辆使用时间的增加,BMS能更好地适应驾驶者的习惯,提供更个性化的能量分配方案,进一步提高能源利用效率。

4、与其他系统协同工作
特斯拉BMS具备数据共享功能,与车辆的自动驾驶系统、热管理系统等其他系统进行数据交互。通过共享数据,BMS可以根据不同系统的需求,更好地管理电池能量,实现整车的协同优化。例如,热管理系统为电池提供适宜的温度环境,BMS则根据热管理系统的工作情况,合理分配能量用于维持电池温度。
特斯拉BMS与其他系统协同工作,共同优化车辆的能量利用。在自动驾驶模式下,BMS可以根据自动驾驶系统的规划,提前调整能量分配,以适应不同的行驶场景和速度要求,提高整体能源利用效率。

终章、
国产新能源已经在很多方面迅速崛起,今天聊特斯拉的一个最大优势,也是想说,这就是我们未来可能最需要去攻克的技术问题。或者说,有机会绕过去?
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