特斯拉“三電”技術(shù)

來源：線束世界?作者：?2023-09-26 09:28

目前，新能源電動汽車已成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢，而三電的核心技術(shù)在很大程度上決定了整車的性能。對電動車來說，包含電池、電機、電控在內(nèi)的三電系統(tǒng)，更能直接作用于車輛的續(xù)航、極速、成本、安全等諸多維度。

可以說，“三電”技術(shù)是一輛電車的靈魂。

對于，很多人來說，特斯拉是電車行業(yè)毫無爭議的領(lǐng)頭羊，那么特斯拉的三電技術(shù)到底如何？今天，我們就一起聊聊。

1.電池

作為“三電”技術(shù)之首，電池的重要性不言而喻。

特斯拉采用業(yè)內(nèi)突破的圓柱形電池設(shè)計，具有更好的散熱和安全性能，圓柱形電池的成組性可以更好地適應(yīng)輸出需求。

特斯拉電池內(nèi)阻非常小，本身耗電很低。這種電池的電芯采用鎳鈷鋁材料，讓電池密度更強，在同一電池體積下，圓柱形電芯設(shè)計可以排列更多電芯。充一次電，能存儲更多電量，使每公里的平均電費更低。

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對于電池的安全性，特斯拉也下足了功夫。被裝上車前，每一塊特斯拉電池都經(jīng)過了嚴苛測試。經(jīng)過高溫、雨淋、電擊等考驗。同時，電芯模組、電池包和車身間都設(shè)置了阻燃材料，電池過熱時，有效阻隔熱量蔓延。

特斯拉官方發(fā)布的《2020影響力報告》提到，根據(jù)特斯拉Model S和Model X車主實際行駛里程數(shù)據(jù)顯示，車輛在行駛32.2萬公里后，電池容量保持率平均約為90%，電池衰減率非常小。而電池衰減，正是決定電動汽車用車壽命的重要因素。

2.電機

Model S Plaid，被媒體譽為全球最快的量產(chǎn)車之一，極速可達322km/h，也就是說特斯拉極速堪比飛機起飛。

不僅如此，售價更親民的Model 3、Model Y同樣擁有“超跑級別”的強大性能。其中，Model Y高性能版百公里加速度僅為3.3秒，該數(shù)據(jù)與蘭博基尼 Reventon、法拉利599等車型處于同一區(qū)間；3.7秒百公里加速度的Model Y高性能版，也被媒體譽為“百公里最速 SUV之一”。

如此強悍的性能表現(xiàn)，得益于特斯拉強大的電機性能。

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特斯拉在全輪驅(qū)動車型上，分別在前后軸配置獨立控制的電機，能夠高效驅(qū)動四個車輪。

永磁同步電機以永磁體提供動磁，無需勵磁電流，沒有勵磁損耗，能效控制更強；特斯拉自主研發(fā)的感應(yīng)電機，通過數(shù)字控制的電流，產(chǎn)生強大的交受磁場，磁場交替來回吸引和排斥轉(zhuǎn)子，以此產(chǎn)生動力，帶動車輪轉(zhuǎn)動，讓動能轉(zhuǎn)換高效直接，進一步提高車輛性能。

特斯拉電機具有強勁的瞬間扭矩。Model S Plaid搭載了3個獨立驅(qū)動單元，每個單元均包含帶碳纖維保護套的電機轉(zhuǎn)子，為車輛實現(xiàn)更高速度提供保障。

除了結(jié)構(gòu)設(shè)計，特斯拉電機在材料選取上也下足了功夫。比如電機采用的碳化硅。因為技術(shù)和成本的限制，目前行業(yè)內(nèi)，碳化硅只在部分高端車型使用，但特斯拉Model 3、Model Y全系都使用了此種材料。

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另外，電機“直冷”系統(tǒng)、讓特斯拉可以直接用潤滑液對定子和轉(zhuǎn)子進行冷卻。這不僅讓電機溫度控制更高效，也降低了電機設(shè)計的復(fù)雜程度。

3.電控

講完了電池、電機，再來說說電控。

電控系統(tǒng)的重要性在于能夠?qū)崿F(xiàn)電能的合理分配和管理，保證車輛各方面的正常使用，并提高能源利用效率和安全性。

特斯拉在電池管理系統(tǒng)（BMS）方面面臨的挑戰(zhàn)比許多其他車型要大。特斯拉采用了大量的21700圓柱形三元鋰電池構(gòu)成的電池系統(tǒng)，這使得電芯數(shù)量規(guī)模龐大。普通的BMS系統(tǒng)無法滿足如此多電池的管理需求。特斯拉自主研發(fā)了BMS電池管理技術(shù)，采用了主從架構(gòu)，即“一主四從”的管理方式。在電池包的“Penthouse”位置，有一個主控BMU中心，四條BMS系統(tǒng)線路分布其中。此外，所有的電池電控系統(tǒng)都集成在Penthouse位置，這種高度的電控系統(tǒng)集成也是特斯拉引以為傲的特點。

特斯拉BMS系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，即使使用不同類型的電池，仍可適配良好，展現(xiàn)出高度包容性。電芯平衡采用兩階段法，延長了電芯的使用壽命，減少了電芯電量衰減。

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