锂电池 s什么意思 详解特斯拉Model S所用电池

小编 2024-10-07 聚合物锂电池 23 0

详解特斯拉Model S所用电池

文/kk

近日,特斯拉这个汽车品牌上的热搜可不少;最近最火的无非就是驾驶员林志颖先生及乘客儿子Jenson,在驾驶特斯拉汽车的时候出了严重车祸的新闻,在此,我们也祝愿林志颖先生以及他的儿子可以早日康复,度过难关。今天,我们就来说一说特斯拉Model S所用的电池。

首先我们先来了解一下特斯拉的电池是什么电池:

1、特斯拉电池使用的是三元铝电池,看着像是普通的5号电池,其实是18650锂电池,跟我们平时用的笔记本电脑的电池是一样的。而特斯拉Model3使用的是密度更大的21700电池,这种电池的优点就是体积小,且电量存储能力极强。而特斯拉一共用了8000多节这种电池,可见其电池的总储电量是非常高的;

2、电池寿命是考验电池技术的一项重要指标,用这一指标同样可以评估车辆的耐用程度。解决了充电、续航和持久性的问题,才能真正解决人们用电动车过程中的痛点。特斯拉是电动车领域的佼佼者,其使用的电池的单位密度的容量很大,而且工作稳定性能非常好,寿命理论为循环充电1000次;

3、另外,特斯拉电池并没有记忆效应,在充电前不必将剩余电量放空,可以随时充电,常充常用,频繁的浅度充放电更有助于延长其寿命。如果为了减少充电次数而刻意将电池用光后再充满,这样不但不能延长电池寿命,反而对电池的寿命有负面影响。

特斯拉Model S整辆车包含了250项专利。其全铝车身兼顾了轻量化与高强度特性,除了车身外,其前后悬架大部分材料也采用铝材。后悬架采用低成本挤压件,但其强度却与成本高昂的锻件相同,前悬架采用中空球关节相比传统的实心球关节要降低25%,当然这也是在保证球关节强度的前提下。

在燃效方面,在美国洛杉矶东部边缘至内华达州拉斯维加斯的212英里测试中,ModelS达到118mpge等同燃效,当开启空调并以匀速行驶了313英里后,其达到了74.5mpge等同燃效。带着4766重的身躯,ModelS的百公里加速时间为4.0秒,最高时速为133英里/时。

在动力方面,电动机位于两个后轮之间,使整车的重心降低了17.5英寸,前后重量分布为47/53。电动机采用感应交流发电,它的优点在于无需昂贵的稀土金属作为原材料。该车具备三种不同的电池组规格,容量分别为40千瓦时、60千瓦时、85千瓦时,所支持的行驶里程分别为140英里、200英里和265英里。85千瓦时电池组配备的电动机最大功率达到362马力,峰值扭矩达到325磅英尺。电池采用松下提供的镍钴铝电池,并在特斯拉的美国加利福尼亚工厂组装,电池型号为18650NCA,单颗电池的容量为3100毫安时。这种电池容量和内阻在1000次充放电后都保持着相对稳定的水平。特斯拉ModelS高性能版车型的电池组由7000多颗电池组成,因此它的续航里程非常长。

在充电方面,Model S的充电方式共有5种,通过普通220V和110V城市电源充电需要30小时充满;采用单级10千瓦充电器SingleCharger需要10小时充满;双级20千瓦充电器为5小时;利用在停车场或住宅附近的高功率强充电器同样可以实现5小时充满电;最后只有在北美才配备的超级充电器装置supercharger能够在45分钟内充至80%的电量。

一个视频讲懂锂电池的循环寿命和日历寿命

假如动力电池的寿命焦虑可以得到解决,那么你还会买油车吗?锂电池的寿命到底是8年、15年还是20年?作为一名特斯拉车主,我和大家一样非常关注这个问题,所以花了不少时间研究了这些生涩的论文。今天的视频我尽可能地讲清楚这个问题,希望可以帮到你解答你的心中的疑惑。

锂电池的寿命包含2个重要概念:循环寿命、日历寿命。今天我们主要讲相对复杂的日历寿命,因为循环寿命的概念大家已经非常熟悉了,这里我就几句话带过了。现阶段的锂电池少则1500次循环,多则3000次循环甚至更多。按我的长续航跑满500的80%400公里循环一次来计算,1500次循环至少能跑出60万公里,更别说磷酸铁锂电池更多的循环次数。

在正常的使用环境下,循环寿命是不用担心的。不会还有人拿手机电池来说事吧?为啥手机2年就衰减那么多?这个基础问题我已经不再想回答了,如果再问出这个问题,说明你对「循环」这个词压根就不认识。

电池的日历寿命clinton life of electric cars,这个评论区聊得最多的关键词。它的概念是电车在日历时间内可以正常运行和维持有效性的预期时间,这与电车的实际行驶里程无关,而是基于时间因素考虑电车的使用寿命。

现在主流电动汽车的电池宣传的日历寿命的确是8-12年,我们也能从大多数厂家提出的8年电池质保来证明此事。那至少8年时间,是不是8年之后电池直接报废?先别着急下结论。

·第一,"时间到了电池就得报废"这个不成立的。到达电池日历寿命,电池依然能继续使用,只是电池容量会降低20%-30%。

·第二,我们需要了解这个8年是怎么来的。我们来了解一个机构NREL,它的全称是National Renewable Energy Laboratory,美国国家可再生能源实验室,是一个专注于可再生能源和能源效率的研究机构。他们通过BLAST电池寿命分析和仿真工具套件,将实验室电池老化数据集,扩展到现实场景和电池组架构,捕获了由于日历时间引起的电池性能退化的数据图。

这三张图分别展示了在10度、25度、40度的环境温度下锂电池的电池衰减情况。横轴是以年为单位的时间,纵轴理解为电池的生命容量。

·先来看最后一张图,在40度的环境中10年时间电池容量就接近80%了,这个结果跟现在看到宣传的8年时间也大差不差。

·但还有两张图继续看第二张,在温度25度的环境当中电池的日历衰减明显低得多,即便到了20年电池容量依旧在80%以上。

·第一张图环境温度为10度的情况下20年之后电池依然接近90%。这里面还有一个现象大家注意到了吗?不管是在哪种温度的环境下电池出厂的头2-3年下降速度是最快的。这就是为什么现在很多车主刚买了电车以后觉得车开起来感觉里程一直在降低的原因。

所以通过这个模型图能看到温度才是影响电池日历寿命的最大的杀手。不过就算是长期处在40度以上的温度也能维持10年左右。以四川为例,除了夏天有几天温度会过40度,冬天会到5度左右,大多数时候都是10来度、20来度。

这样的环境下锂电池是不是活得很舒服?这是个根据温度环境不断变化的动态的数据。你们情况肯定跟我不一样,极端的温度可能都会遇到,但是至少大多数人不用去焦虑日历寿命。其实大家有这个担心很正常,早期的电车电池日历寿命确实很差。

2012年日产有一款车新车续航才130左右,5年之后开了8万公里就掉了20%的有效续航。但是现阶段的锂电池已经不是当年的了,现在的电池组足够大,而且热管理技术已经是指数级进步了。国外也好国内也好,电池科学家也不是吃素的,往后只会越来越好。

所以在了解了日历寿命和循环寿命之后,你还会焦虑吗?那我们又该怎么去充放电?这三张图当中复出现的50%OC似乎很重要,但是它又是什么意思?它会给我们的电池保养带来哪些参考?关注我下期我们继续讨论。点赞|关注|转发。

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