1.解析特斯拉電動(dòng)超跑原理

特斯拉汽車(chē)公司是一家生產(chǎn)和銷(xiāo)售電動(dòng)汽車(chē)以及零件的公司，只制造純電動(dòng)車(chē)，成立于2003年[，總部設(shè)在了美國(guó)加州的硅谷地帶，特斯拉汽車(chē)公司是一家以美國(guó)硅谷為基地，在納斯達(dá)克上市的電動(dòng)車(chē)生產(chǎn)及設(shè)計(jì)公司，其總部位于加州。特斯拉由斯坦福大學(xué)的碩士輟學(xué)生埃隆·馬斯克(Elon Musk)與J.B. Straubel于2003年創(chuàng)立，專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)純電動(dòng)車(chē)而不是混合動(dòng)力車(chē)。目前生產(chǎn)的幾大車(chē)型包括有Tesla Roadster,Tesla Model S, Tesla Model X等。

　　前不久，新能源的衍生使得更多的消費(fèi)者們?cè)桨l(fā)關(guān)注這些神秘的“物質(zhì)”，其實(shí)這些所謂的“物質(zhì)”也是我們身邊比較常見(jiàn)的元素之一，不過(guò)沒(méi)有用到這種領(lǐng)域中，但是經(jīng)過(guò)人們的發(fā)掘后，在其他領(lǐng)域又開(kāi)始有了新的“使命”。

　　說(shuō)到這，想必很多的消費(fèi)者們都會(huì)想到“新能源車(chē)”，特斯拉就是個(gè)具有代表性的例子。特斯拉電動(dòng)汽車(chē)有85KWH和65KWH電池容量可選，并且采用后驅(qū)，充電機(jī)將交流電變成直流電給電池充電。電池存儲(chǔ)的直流電通過(guò)逆變器變成交流電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪，那么這樣的設(shè)計(jì)真的很好么？整體的原理又是如何呢？且聽(tīng)筆者慢慢道來(lái)。

　　2.特斯拉供電系統(tǒng)的初步了解

　　特斯拉雖然是電車(chē)，但是眾多的參數(shù)也是不可小視的，其中85KWhPerformance版本的百km加速時(shí)間只要4.4秒，最高車(chē)速210km/h，并擁有480km的續(xù)航里程。即便是功率稍低的60KWh車(chē)型，百km加速也只要5.9秒，續(xù)航里程370km/h，這一些驚人的參數(shù)在汽油車(chē)上都不會(huì)輕而易舉的完成，但特斯拉卻做到了。

供電電路（圖片來(lái)自國(guó)外網(wǎng)站）

那么在很多的網(wǎng)友眼中，“電”這種方式的續(xù)航能力不是很持久，那么特斯拉當(dāng)然也有自己的“答卷”：特斯拉可以通過(guò)三種方式對(duì)ModelS進(jìn)行充電，分別是家用110V電源、高效充電器以及超級(jí)充電站。其中通過(guò)家用電源充電，ModelS充電一小時(shí)可以行使50km的里程，如果使用特斯拉提供的專(zhuān)用高效充電器，那么充電速度則可提高一倍，充電半小時(shí)便可行使50km。

　特斯拉電動(dòng)原理：18650電池真的行？

　特斯拉架構(gòu)（圖片來(lái)自工控網(wǎng)）

　　特斯拉汽車(chē)中使用的電池為“鈷酸鋰電池”，在這款汽車(chē)的整體中，電池是很多人關(guān)注的，因?yàn)楸旧硇阅茌^穩(wěn)定、安全系數(shù)較高且可循環(huán)充電次數(shù)多，磷酸鐵鋰電池是目前市場(chǎng)上動(dòng)力電池的首選，如雪佛蘭Volt、日產(chǎn)Leaf、比亞迪E6和Fisker Karma，然而Tesla則有些另類(lèi)，他旗下首款車(chē)型Roadster使用的是18650鈷酸鋰電池。與磷酸鐵鋰電池相比，這種電池雖然技術(shù)較為成熟，功率高、能量密度大，且一致性較高，但安全系數(shù)較低，熱特性和電特性較差，成本也相對(duì)較高。

3.20分鐘的全程充電能否實(shí)現(xiàn)

　　在2014年的5月，特斯拉Tesla剛剛宣布了一項(xiàng)升級(jí)，將整體的充電時(shí)間縮短到20分鐘，而去年9月Tesla一度宣布專(zhuān)為Model S和未來(lái)電動(dòng)車(chē)型設(shè)計(jì)“超級(jí)充電站”網(wǎng)絡(luò)，據(jù)稱(chēng)“能夠在30分鐘內(nèi)將電池充滿(mǎn)一半”，Tesla能實(shí)現(xiàn)如此短的充電時(shí)間，靠的是充電站可以提供120千瓦超高功率，以及Tesla高出一般電動(dòng)車(chē)電池儲(chǔ)能三倍的電池組及特殊的電池管理系統(tǒng)。

　　特斯拉電動(dòng)原理：18650電池真的行？

合適充電站才能和麥當(dāng)勞一樣多？

　　作為電動(dòng)車(chē)的核心部件之一，Tesla的電池曾經(jīng)被嘲笑、被詬病，甚至在實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售爆發(fā)式增長(zhǎng)之后，仍有很多業(yè)界專(zhuān)家稱(chēng)其“電池技術(shù)老舊”、“無(wú)核心競(jìng)爭(zhēng)力”。原因在于Tesla是唯一一家采用18650型鈷酸鋰離子電池的公司，這種電池一直用于筆記本電腦中，難登電動(dòng)汽車(chē)之“大雅之堂”，并且存在安全隱患。

　　特斯拉電動(dòng)原理：18650電池真的行？

18650電池？真的行？

　　18650電池外電壓但凡低于2.7V或高于3.3V，都會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱的癥狀。如果電池組較大且組內(nèi)溫度梯度控制得不好，就會(huì)存在很大的起火風(fēng)險(xiǎn)。而電池技術(shù)的關(guān)鍵恰恰就是電壓電流和熱量控制，難怪Tesla被批評(píng)為電池技術(shù)不靠譜。

　　4.18650電芯安全級(jí)別不斷在提高

　　“尺寸小但可控性高，即使電池組的某個(gè)單元發(fā)生故障，也能降低故障帶來(lái)的影響”——這是某位到過(guò)專(zhuān)家的原話(huà)，松下官網(wǎng)顯示，型號(hào)為NCR18650的鋰電池是一款高能量模型(HighCapacity)電池，該電池的名義伏特?cái)?shù)為3.6V，名義最小容量為2750毫安時(shí)，重量為45.5克。并且在Tesla第二代車(chē)型Model S上使用的18650比之前Roadster的能量密度高出三成。

　　據(jù)Tesla首席技術(shù)官JB Straubel表述：從Roadster到Model S“轉(zhuǎn)型”的四年時(shí)間，電池組成本已經(jīng)下降了約44%，并且仍然會(huì)繼續(xù)下降。松下曾在2010年向Tesla投資3000萬(wàn)美元，成為其股東之一。并且于2011年達(dá)成戰(zhàn)略協(xié)議，將負(fù)責(zé)Tesla今后5年全部車(chē)輛的電池供應(yīng)。按照Tesla目前預(yù)計(jì)每年2萬(wàn)輛的產(chǎn)量，松下18650將裝配在超過(guò)8萬(wàn)臺(tái)Model S上……

特斯拉電動(dòng)原理：18650電池真的行？

　　電池著火怎么辦 爆炸？很多人都在擔(dān)心吧（圖片來(lái)自百度）

　　說(shuō)到了這或許更多的網(wǎng)友又引來(lái)了一陣討論，萬(wàn)一交通事故發(fā)生，撞擊到特斯拉的電源位置，那么人生安全怎么辦？

　　其實(shí)18650存在安全風(fēng)險(xiǎn)是不爭(zhēng)的事實(shí)，Tesla如何“搞定”這一硬傷?秘密武器在于其電池管理系統(tǒng)，給出的解決方案是將6831節(jié)2安時(shí)左右的松下18650封裝電池通過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)合在一起，要驅(qū)動(dòng)一輛電動(dòng)車(chē)，需要大量的18650電池，Tesla Roadster的電池系統(tǒng)包含6831節(jié)小電池，而Tesla Model S更是高達(dá)8000節(jié)，如何排列組裝這些數(shù)量眾多的小電池尤為重要，安全性與穩(wěn)定性最終如何平衡，還需那些“科學(xué)家們”繼續(xù)探究……

　5.電池的安全性一直在被探究

　　說(shuō)到用電的安全性，那么很多的人還會(huì)想到“保險(xiǎn)絲”，但是只有保險(xiǎn)絲是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在每個(gè)電池片上，均設(shè)置有BMB (Battery Monitor board)，即電池監(jiān)控板設(shè)計(jì)，用以監(jiān)控每個(gè)電池磚的電壓，溫度以及整個(gè)電池片的輸出電壓。在整個(gè)電池包上，設(shè)置有BSM(Battery System Monitor)，用以監(jiān)控整個(gè)電池包的工作環(huán)境。包括電池包的電流、電壓、溫度、濕度、方位、煙霧等，并且在特斯拉在整車(chē)層面，設(shè)置有VSM (Vehicle SystemMonitor)，用以監(jiān)控BSM。

　　這樣一套電池控制系統(tǒng)成為T(mén)esla的技術(shù)核心，當(dāng)Tesla剛剛公布這套造價(jià)高昂的系統(tǒng)時(shí)，很多業(yè)內(nèi)人士不約而同地對(duì)其唱衰，認(rèn)為將7000個(gè)電池放在汽車(chē)?yán)锏男袨槭欠浅；奶频?。但事?shí)卻給予他們有力的回應(yīng)，雪佛蘭Volt起火、Fisker Karma車(chē)型更是一年內(nèi)發(fā)生三次自燃事件，而反觀Tesla，現(xiàn)在卻沒(méi)有燃燒爆炸的例子，看來(lái)技術(shù)還是有些作用的。

　　寫(xiě)在最后：

　　無(wú)論有多少的“謠言”，想必也抵擋不住年輕人們對(duì)于特斯拉的熱情，從前幾天的“砸車(chē)門(mén)”，到一層一層的指標(biāo)申請(qǐng)，特斯拉確實(shí)是第一個(gè)敢于吃螃蟹的人，或許它在國(guó)外的市場(chǎng)有著很好的銷(xiāo)量，但是到了國(guó)內(nèi)，百萬(wàn)左右的售價(jià)姑且不談，這充電站確實(shí)少的可憐，續(xù)航能力也打消了很多喜歡“自駕游”的用戶(hù)，但特斯拉仍然值得我們?nèi)ペは?，是否真到了幾十年、幾百年后，?dāng)你開(kāi)著加汽油的蘭博基尼去接孫子放學(xué)時(shí)，會(huì)不會(huì)有交警跟您說(shuō)禁止汽油車(chē)上路了呢……