特斯拉Model 3电池组的轻量化背后的秘密

大家还记不记得，在2018年第一季度财报会议上马斯克说过这样一句话：特斯拉的NCA正极材料中的钴含量已经低于其他电池生产商生产的下一代NCM811。加上电池包在内，Model3的总重量与汽油车相当。

这句话中有两个信息点：特斯拉在电池性能上取得突破；特斯拉电池组变轻了。

特斯拉在电池性能上的小突破，GeekCar之前一篇文章中也讲过了，今天着重讲讲第二点。

在文章开始之前，过一下电池包的概念：

电芯（Cell）：单体电池，可以理解成单节电池；

电池单元：A电芯组成一个电池单元

模组（Module）：B个电池单元成一个模组

电池包/电池组（Pack）：C个模组组合就是电动车的电池包

科普完毕。

首先，电池包变轻了多少？把电池包重量分摊到每kWh来计算，Model3电池包的重量比原来ModelS85D电池包减轻了15%，比顶配ModelS/XP100D电池包轻6%。简单讲就是，在同样电池容量下，Model3电池包的重量更轻。

Model3电池组能够实现轻量化主要还是以下几个原因：

电芯正极材料向低钴高镍发展

Model3使用的2170电芯将正极材料中所需钴的含量降低到10%以下，低于其他电池产商生产的下一代NCM811电池中钴含量（即钴含量在10%）。这种突破使得特斯拉对钴的需求量减少了59%。在2012年，特斯拉在每辆车消耗11kg的钴，到2018年，每辆车上消耗4.5kg的钴。

另外，马斯克还曾说特斯拉致力于提高电芯正极中镍的含量来实现对电池包的减重。

不断增加镍的比例减少钴的比例，好处是什么？使整个电池组的质量降低。也会带来电池性能的提高，续航里程的增加，同时对电动车加速还有一定程度的增幅，当然，这些都是后话。

电池包变小了

这一点要得益于2170电芯，21700电芯从尺寸以及电池容量上都比18650电芯要大很多，这样就使得同等电池容量下对电芯需求量更少。

前段时间有国外团队对Model3长续航版本（电池容量为75kWh）电池进行拆解测试，于是我们得到以下数据：

Model3的电池组由四个比例不同的模组构成。其中两个模组由25个电池单元构成，另外两个模组由23个电池单元构成。每个电池单元有46个2170电芯，Model3总共有4416颗2170电芯。

更早之前，有外国友人对ModelS85D进行拆解，我们把数据拿过来进行一个简单对比：85D电池包共有16个模组，每组有444节，约由7104节18650电芯组成。

从数据上就一目了然，Model3电芯数量少于ModelS85D，这也使Model3电池包占用空间更小。而且重量更轻。

不同于ModelS/X的电池防撞保护设计

在Model3电池组拆解视频中可以看到Model3电池防撞保护设计与ModelS/X是不同的。

ModelS设计有一个专门用于保护电池的电池壳，重达275磅（约124.74kg），相当于电池包重量的1/4。

但是在Model3的电池包上去掉了这个设计，也就是说电池组重量减少了275磅。

但是为了保证安全性，特斯拉有自己的一套办法。

在ModelS上，高刚度的钢在车身上使用的很少，因为有「厚重」的电池壳为电池组提供安全保护。

但是在Model3上，高强度钢的使用率大大提高。而且最主要的地方还是分布在车身以及安置电池的部分。

也就是说，Model3把电池防撞设计转移至车身上。这样一增一减下来，总体上还是把车身重量降了下来。

电池组轻量化进行中

通过由内到外的设计优化，特斯拉实现了对电池组的轻量化设计。如果你以为这就完了，那你就错了，要知道马斯克对于技术创新可是有很深的执念。

OurapproachatTeslawastoadoptimprovementsassoonastheywereready.Thismeantwewereimplementingupto50changesperweek.Weoftenjokedthatifyouwantedtoknowthe「modelyear」ofyourTesla,youneededtolookattheindividualcar’sVINnumber.

在特斯拉内部对于产品的更新是无时不刻的，我们每周对产品的改进多达50多处。所以我们经常开玩笑说，如果你想知道你的特斯拉是哪一代产品，去查看你的车辆当时的注册码吧。

以上这段话是特斯拉前生产副总裁GregReichow说的。也就是说，现在我们看到的Model3的电池组设计并不是定型的。特斯拉依然在不断的对电池组进行优化，不断对产品进行迭代升级。这也是为什么特斯拉可以保持行业领先的原因。

本文摘自：geekcar