除了订单,特斯拉Model 3和它的电池还需了解更多

朱玉龙

特斯拉(Tesla)的Model 3发布已经引起了一定的电动汽车产业的扰动和现象级的连锁反应,除了订单,想必大家对这款车带来的影响和电池想有更深入的了解。

一、Tesla带来的影响

Tesla发布这个车其实对所有人影响都不小,这个营销还是很绝的!发布一周32.5万笔订单,最近公布的数字已经超过40万笔订单。

然后,老板马斯克(Elon Musk)说,“Model 3不太可能如期交车”,原定第一批车于2017年7月1日交车。对中国的地区的消费者来说意味着啥:

1、2017年末开始投产,将首先在北美地区交付,随后才是欧洲和亚太地区

2、美国地区的基础配置售价约为 35,000 美元,中国大陆地区的售价待定

3、可以直接前往特斯拉体验店预订Model 3

某种程度而言,Tesla的策略其实也是无奈之举:

1、在纯电动汽车的维度上,Tesla已经做得很优秀的了,它面临的局面是应对在美国纯电动汽车的销量疲软,把每个月满100辆的车型拉出来,Tesla两款已经超过了50%。

表1 美国2016年销售量

1

2

3

4

1

Model S

850

1550

3990

800

7190

37.78%

2

Model X

270

270

1860

850

3250

17.08%

3

LEAF

755

930

1246

787

3718

19.53%

4

i3

182

248

332

814

1576

8.28%

5

Fiat 500e

275

210

455

395

1335

7.01%

6

Chevy Spark Ev

139

216

252

419

1026

5.39%

7

VW e-golf

328

198

86

326

938

4.93%

2、大型豪华车市场:其实对美国的有钱、高知来说,Tesla也做得很成功,以2015年的销量来说,它已经做到了这个领域最优秀了,击败了原有的传统车企对此块市场的占领。如图1所示,这里需要注意的是,即使在这个领域占据如此地位,由于大电池纯电动汽车本身的成本因素,Tesla还不赚钱。

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Tesla的车辆在大型豪华车细分市场

那么逻辑很简单,需要往小型的,售价更为便宜的细分市场来走,这条路其实对着也是传统小型豪华燃油车的市场。是将传统买运动型车辆的车主拉到Model 3的路上来。

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对中国的市场来说,Tesla的商业策略,其实对国内新兴的电动汽车厂家是个大威胁,Tesla2017年底打出来的牌,现在在它的体验店里面能感知得到,这加强了消费者对中国市场能买到的纯电动汽车的预期。

第一, Model 3定价体系和市场策略已经让中国的高端电动汽车不能在Model S(71W)下方寻找空间,而是在Model 3(30~35W)的下方寻找空间,这几乎是条死路。举个例子,现在的腾势和E6的价格区间就有些尴尬了。

第二, 中国的市场,是通过限牌和通行权来控制的,其实是在一线城市居多,这样的策略已经把很多潜在客户提前圈起来了,买这类车的在中国客户其实相当有限。

第三, 到处谈落地生产的模式,也使得这个事成了一个悬疑剧。额外的利好因素,是未来的油耗积分制。

这么来一下,其实是把未来高端的纯电动汽车预期提高了,时间点上也充分利用了当前中国产业整顿期,2018年其实是未来乘用车中的纯电动汽车部分明朗的时刻。

二、Tesla 的电池系统

其实赚不赚钱,核心因素就是电池系统的价格,能不能通过大量投资压下来。在圆柱电池领域,从18650往稍大的类型,到成本下降不少的20700的规格:

· 直径18=>20mm高65=>70mm 10%的体积增加了33%的容量增加

· 单个单体的价格相比而言,下降了25%

· 负极材料进行了改良

其实最大的悬念,就是电池工厂配合车辆工厂的联动,已经投下去的巨额投资,更需要在车辆工厂那块更有效率,调配供应链以真正达到预期的产能效果。

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图2 未来圆柱的尺寸竞争

Tesla的电池模块一直是值得称道的设计。电池单体模块由主要以下部分构成:

1. 电池单体:在60Kwh的版本中,分真电池和电池填充两种。

2. 母线牌:起到了连接电池的作用,将每组电池的正极和负极连接在一起,共有7种不同的规格木板。

3. 隔层:隔层将电池与冷却管隔离并有绝缘的作用。

4. 散热铜管:通过每一面与单体连接,将热量带出整个电池模组。

5. 隔离板:在电池的顶盖上方,起到绝缘的作用。

6. BMU采集板:测量电压和温度。

7. 熔丝:连接电池单体与母线牌,采用半导体中的Bonding工艺,对于电池组装而言,这是非常难的工艺。

8. 温度传感器:采集温度,其位置在冷却管的输入端和输出端。

9. 采样电压采集线束:采集电池电压,并有专门的固定的导线索引的结构进行固定。

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图3 电池模块分解图

值得一提的是其母线集流设计,在设计过程中使用了7种不同的母线板,如下图所示:

1. 正极:75个单体集流板,如图中1的形状。

2. 负极:75个单体集流板,如图中6的形状。

3. 中间集流板:这里的集流板是将单一单元(75个电池)的运送到本单元的另一极,并传送给下一个单元(75个电池)的,故而其面积较大。

a. 母板3:位于底部位置,如下图所示的1+2形状。

b. 母板4:位于顶部位置,如下图所示的2+3形状。

c. 母板5:位于底部位置,如下图所示的3+4形状。

d. 母板6:位于顶部位置,如下图所示的4+5形状。

e. 母板7:位于底部位置,如下图所示的5+6形状。

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图4 电池母线集流示意图

模组在过充下EUCAR hazard level 3,第一个是CID起了作用,模组表面的最高温度提升到了110摄氏度,单体的最高温度到了232度,这里Bonding线已经熔断。虽然圆柱电池的设计有些老旧,但是确实是最为成熟的单体电池方案,配合上下的熔丝,这个设计还是经得起考验的。

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图5 22度下的1C过充实验

以上的优点得以保留,而较大程度的降低了成本,这个事也确实说明圆柱电池的弹性还有一些进步空间。

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图5 20700 单体优化并没有使得模组设计产生大的变化

以上就是对Model 3这款车和它的电池进行分析和考虑,希望对大家有所启发。

谨以此文献给正在奋斗中的梦的咖啡屋。

衷心地祝愿她早日康复!



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