Model 3引爆热潮 解析特斯拉电池管理系统

本月初，特斯拉Model3首发极其随后的火热预定量再一次引爆了全球对它的关注。众所周知，电动车的核心技术在于电池，但是特斯拉自身并不生产电池，其电池由日本松下提供。那么特斯拉凭借什么站在产业链的链头，一次次地在新能源汽车领域创造奇迹呢？很大的原因可能在于，特斯拉有着世界上最顶级的电池管理系统（BMS）。

电动汽车电池管理系统（BMS）是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测；电池状态估计；在线诊断与预警；充、放电与预充控制；均衡管理和热管理等。

据专家介绍，特斯拉纯电动汽车采用的是液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成，其中每69节并联为一组(brick)，再将9组串联为一层(sheet)，最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。

管理系统内的冷却管道曲折布置在电池间，冷却液在管道内部流动，带走电池产生的热量。冷却管道内部被分成四个孔道，为了防止冷却液流动过程中温度逐渐升高，使末端散热能力不佳，热管理系统采用了双向流动的流场设计，冷却管道的两个端部既是进液口，也是出液口。电池之间及电池和管道间填充电绝缘但导热性能良好的材料，作用是：

1)将电池与散热管道间的接触形式从线接触转变为面接触；

2)有利于提高单体电池间的温度均一度；

3)有利于提高电池包的整体热容，从而降低整体平均温度。

通过上述热管理系统，电动汽车电池组内各单体电池的温度差异控制在±2°C内。2013年6月的一份报告显示，在行驶10万英里后，特斯拉纯电动车电池组的容量仍能维持在初始容量的80%~85%，而且容量衰减只与行驶里程数明显相关，而与环境温度、车龄关系不明显。上述结果的取得依赖电池热管理系统的有力支撑。

从上述分析可以看到，特斯拉纯电动汽车在热管理系统上远比其他电动汽车要复杂。特斯拉的电池组是由6831节单体容量较小的18650电池组成的，要保证这么多电池的温度差异不超过±2°C是一件非常困难的事情，但是特斯拉做到了。

据悉，在特斯拉的技术团队中，偏向电子、电工方向的工程师占多数。在媒体采访特斯拉技术总监J.B.Straubel时，他毫不谦虚的表示，特斯拉在编软件和电子工程方面领先了同行业其他企业不止一点点。

笔者认为，因为特斯拉的技术团队偏重电子、电工方向，所以其开发电池管理系统难度远低于开发电池(偏向材料、化学)或者底盘(偏向机械)。特斯拉充分利用自己的优势开发出了顶级的电池管理系统，才使其在出身既非电池生产商，又不是传统汽车生产商的前提下，创造了新能源汽车行业的奇迹。