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独特的电池管理技术 造就今天的特斯拉汽车

时间:2021-10-25 14:25:46来源:

导语:​没有这种独特的电池管理技术,就没有今天的特斯拉汽车。

  但这种电池管理技术的发明者,并不是马斯克——虽然马斯克已成为特斯拉公司的代名词——而是特斯拉现任首席技术官斯特劳贝尔(JBStraubel)。

  早在2000年,斯特劳贝尔就把一辆保时捷,改造成世界上最快的电动汽车。

  但改装完之后,当他想驾驶这辆车去比赛时,却遇到一个问题:改装之后的这辆“电动保时捷”,虽然速度很快,可是其续航里程,却只有30公里左右,而比赛地点俄勒冈,却在1300公里之外。

  怎么办呢?

  一般人的思路,肯定是租个拖车,把车拖到俄勒冈了事,而作为斯坦福大学工程学系毕业的斯特劳贝尔,却想出了一个匪夷所思的方法。

  斯特劳贝尔用后半部大众汽车作为动力,推动保时捷改装车去参赛

  他花500美元买了辆大众汽车,然后锯成两半,因为车的后部有发动机和驱动轮,他就把这后半个大众汽车作为动力,安装在那辆要参赛的“电动保时捷”后面,他在前面的保时捷汽车上,则可以操纵后面的大众汽车引擎和后轮。斯特劳贝尔用这样奇妙的方式,把参赛的保时捷汽车开到了参赛地点。

  这次参赛,斯特劳贝尔改装的保时捷打破世界纪录,成为速度最快的电动汽车——在17.27秒内可以加速到79.14英里/小时。

  正因为在电动汽车领域卓越的表现,斯特劳贝尔被招募进特斯拉,并出任特斯拉首席技术官,那时他刚满31岁。

  当斯特劳贝尔加入特斯拉时,特斯拉连自己的厂房都没有,斯特劳贝尔不得不带着技术团队,在自家后院的小池塘旁边,开始了电池管理系统的研发工作。

  在研发的过程中,因为要进行各种严苛的测试,所以会经常出现电池爆炸,而工程师们也经常会被炸伤、烧伤,至今在斯特劳贝尔家后院的地上,被烧灼的痕迹仍随处可见。

  斯特劳贝尔团队要解决的首要问题——如何防止电池爆炸起火,因为一旦发生这种情况,将是灾难性的,而要解决这一问题,如何组合这些电池,并控制好电池温度成为关键。

  他们最初的做法,是把一粒粒电池用高强度胶粘在一起,做成一整块电池板。

  但一天晚上,斯特劳贝尔回家后发现,放在桌子上的这种电池板,竟然和桌子死死的粘在一起,于是,斯特劳贝尔觉得,这种用胶直接粘连电池的方法,会出现很多意想不到麻烦,从而影响电池的安全性。

  特斯拉汽车电池板

  所以,斯特劳贝尔便改变了电池的组装方法——把原来的几千块电池,细分成11个模块,而在每个模块里,则装有621粒电池,这种模块很像是酒架。这种处理方式,在安全性和易用性方面,都比之前的优越很多。

  特斯拉电池板中的一个模块

  而接下来的问题,就是如何防止模块过热。

  开始的时候,他们利用空气冷却,毕竟,空气是免费的,因此成本可以降低,可有关如此多的电池,单靠空气冷却,效果非常有限,而锂离子电池对温度又非常敏感,假如模块内温度超过95度,电池寿命就会大大缩短。

  管道风冷,风扇风冷,还有歧管风冷等各种空气冷却方式,都一一试过后,他们最终不得不放弃空气冷却方法,转而采用水冷系统。而经过一系列反复摸索、研究后,他们终于创造出一套特有的水冷系统,通过这套系统,可以让每块电池都得到冷却。

  近年来,电池技术发展很快,各种高性能电池不断出现,于是,有人质疑特斯拉选用的18650电池不是“最完美”的,对此,斯特劳贝尔回应说:“最完美的电池在哪里?我们既不反对,也不会弃之不用,只是我们还没发现。”

  确实,在储电性能和效率方面,也许已有电池超越了特斯拉选用的18650电池,但作为一个产业来说,要综合考虑电池的各个方面,比如其稳定性,安全性,生产成本等种种现实因素,尤其在安全性和稳定性方面,必须经过长时间的实际应用来加以检验,所以,18650电池目前仍是特斯拉的最佳选择,而再加上特斯拉这套独特的电池管理技术,才造就出高性能的特斯拉电动汽车。


标签: 电动汽车

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