新聞中心

EEPW首頁 > 電源與新能源 > 業(yè)界動態(tài) > 特斯拉的“電池之路”難行

特斯拉的“電池之路”難行

作者: 時間:2014-08-18 來源:百度百家 收藏

  底特律去年7月份以170億美元的負(fù)債宣告破產(chǎn),百年“汽車之城”頹然倒下的聲音還未落定,總部位于硅谷的,因使用鈷酸鋰,將溫軟如綿羊的電動汽車改造得狼性十足而吸引了大量目光。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/261895.htm

  隨著機(jī)電一體化技術(shù)成熟,硅谷作為IT產(chǎn)業(yè)的圣地,恰當(dāng)?shù)貫?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/特斯拉">特斯拉罩上了互聯(lián)網(wǎng)思維的光環(huán),極簡主義、用戶層次定位、多終端的聯(lián)接,CEO艾倫馬斯克不僅是個資源整合和營銷高手,還是個出色的實踐者,Tesla_Motors的問世直接將電動汽車從低端和玩具印象的泥淖中拯救出來,后續(xù)車型Model-S更是憑借動感的車身線條和3.9秒的百公里加速記錄,將硅谷推向底特律的繼任者角色。

  硅谷的確為這個電動車企業(yè)提供了前所未有的智能操作體驗,特斯拉一改汽油車甚至其他電動車品牌的按鈕設(shè)計,以觸屏代之,讓用戶在駕車過程中感覺仍然在蘋果手機(jī)的電容屏上滑動,濃烈的科幻氣息為特斯拉電動汽車的高端定位又增加了許多籌碼。利用觸屏,駕駛者可以完成包括最基本的導(dǎo)航、聽音樂、調(diào)整溫度、調(diào)整座椅位置,甚至還可以上網(wǎng)。

  但這些智能操作對于一款汽車來說,都還停留在相對淺的層次上,通過特斯拉的觸屏操作,駕駛者可以更加便捷地實現(xiàn)天窗和窗戶的開關(guān),監(jiān)控里程數(shù),甚至可以在方向盤上操作中控屏幕,但是在更加緊俏的安全和事故處理市場,特斯拉做的遠(yuǎn)沒有通用的Onstar精彩。

  整合了無線通訊和全球衛(wèi)星定位技術(shù)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),不僅可以遠(yuǎn)程檢測故障并報修,還能通過汽車身周的傳感設(shè)備,實現(xiàn)事故發(fā)生后的自動報警。從這個角度來看,Onstar更像業(yè)內(nèi)描述的車聯(lián)網(wǎng)雛形,有一套完整的終端收集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)匯總處理和反饋系統(tǒng)。

  也就是說,智能汽車很多時候只是特斯拉借助硅谷訂制的營銷馬甲,而在營銷背后給車主喂下定心丸的還是特斯拉的技術(shù)。

  鈷酸鋰本性難改

  2008年問世的Tesla_Motors使用了松下提供的NCA系列(鎳鈷鋁體系)18650小電池,單顆電池容量為3100毫安時,這種電池說起來并不陌生,筆記本電腦和手機(jī)電池都是其家族成員。電池行業(yè)內(nèi)公認(rèn)18650電池不適合做動力電池,這種鈷酸鋰電池有著大電流放電能力、安全性能差和循環(huán)壽命短等缺點。

  特斯拉的數(shù)學(xué)魔術(shù)將7000塊鈷酸鋰電池劃分成塊、層、片三個層級進(jìn)行管理,69個18650電池并聯(lián)成一塊,9個電池塊串聯(lián)成一個層,而11層再串聯(lián)成整個電池片。如果想要更大的動力輸出,電池單元數(shù)量很有可能上萬,一旦出現(xiàn)緊急剎車等大功率放電,或者低溫、撞擊、穿刺情況,這幾萬塊電池就像一個定時炸彈。

  值得一提的是,特斯拉這款純電動跑車問世的時候,性能更加穩(wěn)定的磷酸鐵鋰電池技術(shù)還未成熟,特斯拉的選擇空間并不多,而且當(dāng)時特斯拉的跑車定位,決定了它的用戶對循環(huán)壽命和放電能力不敏感,至于安全性能,特斯拉在近7000個電池單元和每個電池層上都設(shè)置了保險裝置,一旦檢測到這些電池的溫度過高或電流過大,則立即斷開輸出。

  然而這套電池管理似乎并不可靠,從9個月內(nèi)6起自燃事故召回439輛汽車的數(shù)據(jù)中就可見一斑。前幾次自燃事故,穆斯克都給出了電池包遭刺穿的解釋,而且由于汽車預(yù)警系統(tǒng)提示到位,都免于了人員傷亡,而2月份在加拿大發(fā)生的特斯拉電動車自燃,當(dāng)時車主并未對汽車進(jìn)行任何高強(qiáng)度的操作,只是將車開回車庫。

  這些安全事故被特斯拉的公關(guān)渠道一一化解,為駕駛者提供了暫時的同質(zhì)安全和超出其他電動汽車兩倍的動力,但是在駕駛者心里已經(jīng)留下了問號,一款電池管理軟件真的能化解鈷酸鋰電池不穩(wěn)定的化學(xué)特性?更何況,目前特斯拉電動車的消費(fèi)人群還集中在富人群體,這些人往往擁有多款車用來輪替,特斯拉只在有限的場景下使用,市場遠(yuǎn)未普及的情況下,特斯拉電池縱然有著高效的續(xù)航和強(qiáng)勁的動力,但隱藏的安全隱患還是會讓駕駛艙內(nèi)的乘車人員有所擔(dān)憂。

  充電標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一困局

  相比于特斯拉的電池方案,特斯拉超級充電站技術(shù)有著令人稱道的地方,家用充電樁要7個小時才能充滿電,而在超級充電站,只需要20分鐘即可充滿一半的電量,半小時充電量可達(dá)80%,有效解決了車輛戶外的快速續(xù)航問題。

  因此,當(dāng)馬斯克在不同場合將其充電專利公之于眾的時候才引起了業(yè)內(nèi)的一片嘩然。

  特斯拉超出300億美元的估值,股價的持續(xù)飆升,還有排到9月份的中國訂單,無論是用戶還是資本市場,都給了馬斯克足夠的信心來擴(kuò)充市場。這位多家高科技公司的領(lǐng)袖采取的首要舉措是大規(guī)模修建充電站,今年5月其在北美地區(qū)建成了94個充電站,在歐洲建成了20個,亞洲地區(qū)有3個。

  但這對于任何一家電動車企都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,特斯拉用體積小容量大的鈷酸鋰電池解決了電動車的續(xù)航問題,但是戶外充電依靠修建充電站的辦法明顯行不通,這些充電站不僅耗資巨大,而且并無直接的盈利渠道,電池達(dá)到85KW的車型就可以免費(fèi)充電,且不能吸收其他品牌電動進(jìn)站充電。因此,特斯拉不得不開放充電專利技術(shù),以吸引新加入車企的支持。

  在深知自家充電系統(tǒng)與歐美標(biāo)準(zhǔn)(福特、通用、大眾、奧迪等)和日系(日產(chǎn)Leaf)標(biāo)準(zhǔn)不同的情況下,仍然投入巨資修建充電站,這種行為實際上是一個大膽的博弈,特斯拉想利用自身優(yōu)良的充電技術(shù)拉攏其他車企,對抗已經(jīng)成型的歐標(biāo)或者日標(biāo),順利過渡成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

  但是,這些老牌汽車制造商本身擁有自己的技術(shù)傳統(tǒng),聯(lián)盟力量足夠強(qiáng)大,不會輕易向特斯拉靠攏,而且,馬斯克的專利開放也牽涉到核心管理技術(shù),不僅難以利用,這些傳統(tǒng)汽車制造商也不會輕易涉足此類專利糾紛,更何況像中國這塊熱門市場的充電標(biāo)準(zhǔn)直接由國家層面制定,有著嚴(yán)密的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃,特斯拉要面對的是國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)等國企。

  電池工廠的規(guī)?;?yīng)

  但是特斯拉與松下合作修建超級電池工廠(Gigafactory)的消息,再一次將特斯拉的電池和技術(shù)專利逼進(jìn)其他車企的考量范圍。

  按照特斯拉的計劃,到2020年,這家超級電池工廠每年生產(chǎn)的電池可供50萬輛電動汽車使用。屆時,單松下的電池產(chǎn)能就將相當(dāng)于2013年全球電池工廠的產(chǎn)能總和。

  毫無疑問,超級電池工廠的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)會對電動汽車行業(yè)產(chǎn)生積極影響。

  到2017年新一代電池的成本將比目前特斯拉Model_S所用電池組下降30%,而容量將由現(xiàn)在的3100mAh提升到4000mAh,第三代電池的容量將比特斯拉目前的電池組更強(qiáng)。

  這座占地面積預(yù)計為500-1000英畝的超級電池工廠將秉承馬斯克的環(huán)保理念,不僅回收廢舊電池組,還將由可再生能源提供電力,也就是說使用風(fēng)力渦輪機(jī)和光電太陽能板供電。馬斯克是光伏發(fā)電公司Solar_City的董事長,Solar_City去年在光伏發(fā)電供應(yīng)商250強(qiáng)中排名第二。這意味著特斯拉在超級電池工廠的太陽能組件購置、安裝和維修保養(yǎng)方面可以進(jìn)一步減少開支。

  屆時,特斯拉電池的成本優(yōu)勢和動力都會進(jìn)一步擴(kuò)大,這不僅對特斯拉低端車型BlueStar的市場前景有重要意義,對于歐美的電動汽車企業(yè),甚至像主要市場分布在歐美的日Leaf,也都會在成本方面產(chǎn)生壓迫威脅。

  有消息稱Leaf可能會在田納西州工廠生產(chǎn)的Leaf汽車中安裝使用特斯拉的第三代電池組,借助特斯拉的電池組降低汽車生產(chǎn)成本。甚至有分析稱,不僅電動汽車行業(yè),整個科技和能源行業(yè)也可能都會感受到超級電池工廠帶來的影響。

  至于特斯拉電池方案的安全隱患,或者會有更有效的技術(shù)將其馴化,或者在電池工廠帶來的巨大規(guī)?;?jīng)濟(jì)效應(yīng)面前被淡化,身披智能和環(huán)保光環(huán)的特斯拉,在電池之路上能否順利,還有待時間給出答案。

電容屏相關(guān)文章:電容屏原理
光伏發(fā)電相關(guān)文章:光伏發(fā)電原理


關(guān)鍵詞: 特斯拉 電池

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉