特斯拉锂电池技术

TESLA电池：

TESLA电动车的电池采用了松下提供的NCA系列（镍钴铝体系）18650钴酸锂电池，单颗电池容量为3100毫安时（mAh，一般我们在电瓶上看到的单位是“安时”，这主要是根据不同容量的电池来选择不同的单位）18650电池的技术更为成熟，比能量（参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小）方面它几乎是磷酸铁锂电池的两倍，也就是说，在同等体积的情况下，18650电池组成的电池单元可以储存更多的电能。这也是TESLA使用这种电池的其中一个原因；

TESLA电动车与其它品牌电动车使用电池的情况

车型MODEL S

85KWh

丰田普锐斯

雪佛兰沃蓝

达 Volt

比亚迪e6 日产聆风

正极材料18650电池钴

酸锂

锰酸锂三元磷酸铁锂锰酸锂

电池供应商松下（三洋被

其收购）

松下LG化学比亚迪AESC

电池总容量85kWh 44kWh 16kWh 60kWh 24kWh 续航里程426km 20km 62km 300km 160km

电池质保期8年不限里程整车质保3年，10

万公里

8年，约16万公

里（英里换算）

5年，10万公里

8年，约16万公里（英

里换算）

续航里程为纯电动行驶里程，数据来自官方

尽管如此，把这种电池运用在电动车上还是有一定难度，比如，要想满足一辆电动车的使用需求就需要使用很多个18650锂电池，这就出现了一个要解决的问题，如何把它们组合在一起。

85kWh的MODEL S的电池单元一共运用了8142个18650锂电池，工程师首先将这些电池以砖、片逐一平均分配最终组成一整个电池包，电池包位于车身底板。

18650电池的稳定性

虽然18650钴酸锂电池是满足较高续航行驶里程的关键，但它在高温状态下的稳定性相比镍钴锰酸锂（NCM）和磷酸铁锂电池则要稍差些，因此，在安全性方面就需要技术的有力支撑。

暴烈的性格曾让它也惹了不少麻烦，记得在几年前，索尼公司就因旗下笔记本产品所使用的电池发生爆炸采取了召回行动。不过，现在的18650电池已经可以在技术上避免自燃或无故爆炸的情况出现。不过，在发生强烈的撞击后，这种电池还是存在着很大的爆炸可能，另外，对于低温环境的适应能力也不是很稳定，在低温环境下，钴酸锂电池容易出现因过度放电导致过热的情况。这样看来，如何管理这些电池就成了十分重要的事。

如何监控电池包的状态

电池包内的保险装置分布到每一节18650钴酸锂电池，每一节18650钴酸锂电池两端均设有保险丝，当电池出现过热或电流过大时，保险丝会切断，以此避免因某个电池出现异常情况（过热或电流过大）时影响到整个电池包。

我们在上面介绍电池包结构中提到了每个电池包由若干个电池片组成，一个电池片由若干个电池砖组成，而一个电池砖又有若干个18650钴酸锂电池组成，除了每节18650电池设有保险装置外，每个电池片和每个电池砖也都有保险装置，一旦发现某一单位内部出现问题，保险装置都会将其切断与其它电池单元的联系，从而避免殃及池鱼的情况出现。另外，每个电池片之间都有相对独立的空间并由防火墙相隔，即便是单个电池片内部出现了起火的情况，火势也可得到一定控制，不至于迅速蔓延至整个电池包。

当然，保险装置是最后的一道屏障，当它切断的时候也就意味着某个电池单元出现了问题，如果涉及到更换，整个电池包可以以“片”为单位进行更换。每节电池之间以并联的方式连接，而电池砖之间和电池片之间分别以串联的方式连接，也就是说，在实际用车过程中，当某节电池出现问题时，车辆不会抛锚，受到影响的只是车辆的续航里程。

维持整个电池包的工作状态以及监控每个电池单元的系统对于TESLA电动车的性能是关键（在其它品牌电动车上，这同样十分重要）。通过在每个电池片（内部由含有若干18650钴酸锂电池的电池砖组成）里的电池监控装置（Battery System Monitor）来监控电池片内每一个电池砖的状态，其中不仅是电流、电压，它还能识别电池的工作温度、各个电池砖的相对位置以及是否产生烟雾等。

特斯拉锂电池技术

TESLA电池： TESLA电动车的电池采用了松下提供的NCA系列（镍钴铝体系）18650钴酸锂电池，单颗电池容量为3100毫安时（mAh，一般我们在电瓶上看到的单位是“安时”，这主要是根据不同容量的电池来选择不同的单位）18650电池的技术更为成熟，比能量（参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小）方面它几乎是磷酸铁锂电池的两倍，也就是说，在同等体积的情况下，18650电池组成的电池单元可以储存更多的电能。这也是TESLA使用这种电池的其中一个原因； TESLA电动车与其它品牌电动车使用电池的情况车型MODEL S 85KWh 丰田普锐斯雪佛兰沃蓝达 Volt 比亚迪e6 日产聆风正极材料18650电池钴酸锂锰酸锂三元磷酸铁锂锰酸锂电池供应商松下（三洋被其收购）松下LG化学比亚迪AESC 电池总容量85kWh 44kWh 16kWh 60kWh 24kWh 续航里程426km 20km 62km 300km 160km 电池质保期8年不限里程整车质保3年，10 万公里 8年，约16万公里（英里换算） 5年，10万公里 8年，约16万公里（英里换算）续航里程为纯电动行驶里程，数据来自官方尽管如此，把这种电池运用在电动车上还是有一定难度，比如，要想满足一辆电动车的使用需求就需要使用很多个18650锂电池，这就出现了一个要解决的问题，如何把它们组合在一起。 85kWh的MODEL S的电池单元一共运用了8142个18650锂电池，工程师首先将这些电池以砖、片逐一平均分配最终组成一整个电池包，电池包位于车身底板。

18650电池的稳定性虽然18650钴酸锂电池是满足较高续航行驶里程的关键，但它在高温状态下的稳定性相比镍钴锰酸锂（NCM）和磷酸铁锂电池则要稍差些，因此，在安全性方面就需要技术的有力支撑。暴烈的性格曾让它也惹了不少麻烦，记得在几年前，索尼公司就因旗下笔记本产品所使用的电池发生爆炸采取了召回行动。不过，现在的18650电池已经可以在技术上避免自燃或无故爆炸的情况出现。不过，在发生强烈的撞击后，这种电池还是存在着很大的爆炸可能，另外，对于低温环境的适应能力也不是很稳定，在低温环境下，钴酸锂电池容易出现因过度放电导致过热的情况。这样看来，如何管理这些电池就成了十分重要的事。如何监控电池包的状态电池包内的保险装置分布到每一节18650钴酸锂电池，每一节18650钴酸锂电池两端均设有保险丝，当电池出现过热或电流过大时，保险丝会切断，以此避免因某个电池出现异常情况（过热或电流过大）时影响到整个电池包。

一图看懂特斯拉汽车电池供应产业链

一图看懂特斯拉汽车电池供应产业链特斯拉简介特斯拉（Tesla），是一家美国电动车及能源公司，产销电动车、太阳能板、及储能设备。总部位于美国加利福尼亚州硅谷的帕罗奥多（PaloAlto），2003年最早由马丁艾伯哈德（MarTInEberhard）和马克塔彭宁（MarcTarpenning）共同创立，2004年埃隆马斯克（ElonMusk）进入公司并领导了A轮融资。创始人将公司命名为特斯拉汽车（TeslaMotors），以纪念物理学家尼古拉特斯拉（NikolaTesla）。特斯拉第一款汽车产品Roadster发布于2008年，为一款两门运动型跑车。2012年，特斯拉发布了其第二款汽车产品ModelS，一款四门纯电动豪华轿跑车；第三款汽车产品为ModelX，豪华纯电动SUV，于2015年9月开始交付。特斯拉的下一款汽车为Model3，首次公开于2016年3月，并将于2017年末开始交付。特斯拉的电池系统电池系统是电动车的动力来源，是整个产业链中最核心的系统成分。以特斯拉ModelS为例，其电池系统（锂电池+电池管理系统）成本占比为56%，而传统的轿车发动机占比大约只有15%-25%。到了2016年，电池系统的成本占比有所下降，且成本结构也有所变化，单体电池的成本占到了83%，电池管理系统的成本占比约为13%，剩余4%为电池冷却系统。通过对特斯拉电池系统的构成以及特斯拉配套充电设施进行详尽的梳理，我们可以对特斯拉的电池产业链有一个直观、深入的认识，对于其它新能源汽车也可以起到触类旁通的作用。目前电池系统的成本是制约特斯拉及其它新能源汽车发展最主要的因素之一，了解了电池系统就相当于拥有了解开新能源汽车产业的钥匙。电动车要想具备实用性，就必须考量它一次充电后的续航性及其充电的便捷性，要了解这两点就必须关注其电池的构造以及充电设备的充电速度和设备分布。 ModelS曾推出的搭配电池功率型号有40、60、70、75、85、90、100kWh，对于85kWh 及以上型号，还有一些提供更出色的动力性能的性能版可供选择，比如Perf版和Ludicrous 版。不同的型号，每次充满电所能最大行驶的距离和最大马力不同。随着技术的进步和为

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析(苍松书屋)

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车，Roadster和Model S，目前我收集到的Roadster 的资料较多，因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统（Battery Management System, BMS）的主要任务是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，在出现异常时及时响应处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统，因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先，锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度下（如低于0°C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部析锂并进而引发短路。其次，锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外，锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，增加用户的总拥有成本。电池热管理系统是应对电池的热相关问题，保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括：1）在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；2）在电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性能和安全性；3）减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电池过快衰减，降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了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。

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1.Tesla目前推出了两款电动汽车，Roadster 和Model S，目前我收集到的 Roadster的资料较多，因此本回答重点分析的是 Roadster的电池管理系统。 2.电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，在出现异常时及时响应处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。 BMS勺主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统，因此本回答分析的是电池热管

理系统(Battery Thermal Man ageme nt System, BTMS). 1.热管理系统的重要性电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先，锂离子

电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度下（如低于0° C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部析锂并进而引发短路。其次，锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外，锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30° C之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，增加用户的总拥有成本。电池热管理系统是应对电池的热相关问题，保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括：1）在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；2）在电池温度较低时进行预热，提升电池

解读电池管理系统 BMS 的现状与未来

解读电池管理系统（B M S）的现状与未来导读：?在新能源电动汽车上也有俗称的“三大件”：电池、电机和电控，由于新能源电动汽车在全球范围内仍是较新的行业，各国企业的起步相差并不大。本文重点给大家介绍新能源电动汽车“三大件”里的电控(业内普遍称之为电池管理系统BMS)。随着新能源概念的普及推广，新能源汽车也逐步走入了千家万户，新能源汽车作为寻常百姓的新购车选择已经开始侵占着原本属于传统燃油汽车的市场，作为目前新能源汽车最大的市场，中国的企业依靠着新能源汽车首次与国外企业站在同一起跑线，不断涌现的新技术新工艺，让中国的新能源汽车行业有了更充足的底气去放眼世界，心系未来。提到传统燃油汽车的核心关键自然离不开俗称的“三大件”：发动机、底盘以及变速箱，在这“三大件”上，中国技术落后以德日美为首的国外汽车厂商已是共识。而在新能源电动汽车上也有俗称的“三大件”：电池、电机和电控，由于新能源电动汽车在全球范围内仍是较新的行业，各国企业的起步相差并不大，这也让我国企业在汽车这个1886年发明至今的多用途动力驱动工具上拥有了与国外企业一较高下的条件。本文重点给大家介绍新能源电动汽车“三大件”里的电控(业内普遍称之为电池管理系统BMS)。新能源电动汽车与传统燃油汽车最大的区别是用动力电池作为动力驱动，而作为衔接电池组、整车系统和电机的重要纽带，电池管理系统BMS的重要性不言而喻，国内外许多新能源车企都将电池管理系统作为企业最核心的技术来看待，最着名的例子就是大家耳熟能详的特斯拉，特斯拉的电动汽车“三大件”中，电池来自于松下，电机来自于台湾供应商，而只有电池管理系统是特斯拉自主研发的核心技术，2008年-2015年期间特斯拉所申请的核心知识产权大都与电池管理系统相关，由此可见电池管理系统对于新能源汽车的重要性。而国内，电池管理系统BMS的研发生产主要集中在这三类企业： 1、新能源汽车厂商，代表企业：比亚迪 2、电池PACK厂商，代表企业：沃特玛、普莱德 3、专业BMS厂商，代表企业：惠州亿能、深圳国新动力电池管理系统BMS到底有什么作用？电池管理系统BMS是一个本世纪才诞生的新产品，因为电化学反应的难以控制和材料在这个过程中性能变化的难以捉摸，所以才需要这么一个管家来时刻监督调整限制电池组的行为，以保障使用安全，其主要功能为： 1、准确估测动力电池组的荷电状态准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge，即SOC)，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤，从而随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。 2、动态监测动力电池组的工作状态在电池充放电过程中，实时采集动力电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况，挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。除此以外，还要建立每块

拆解特斯拉锂电池看究竟

拆解特斯拉锂电池看究竟自上世纪70年代诞生以来，锂电池成功进入了每个人的生活，但在科技进步如此神速的年代，却没有新的能量存储技术能替代其地位，这足以说明锂电池性能之优越，用途之广泛。随着新能源汽车高速发展，锂电池将得到充分的发展。提到新能源汽车，就不得不说下马斯克的特斯拉了。时尚的外形、百公里加速3.2秒、续航440公里，这些都是特斯拉Model S作为一款纯电动汽车所展示给人们的数据。

不逊于传统燃油车的性能表现，让特斯拉获得了巨大的成功。同样的锂电池，为何在特斯拉上会有如此不俗的表现？是电动机技术高超？还是电池技术先进？这不，为了探寻特斯拉电池的奥秘，国外牛人就将一辆Model S的电池板给拆开了，一探究竟。国外牛人直接给我们展示电池组。电池组安放前后轴之间的底盘位置，其重量可达900公斤。因此造成底盘重心较低，非常利于车辆的高速稳定性。电池组几乎占据车辆底盘的全部，但电池组并没有作为承受力的主体，电池组有加强筋和受力框架保护，大大减低碰撞时的爆炸危险。电池组整体有标明其身份的铭牌，其中标明了其容量为85kWh，400V直流电，简单来说电池可以装85度电，可供一个普通家庭使用一个月。

电池组表面不仅有塑料膜保护着，而且塑料膜下面还有防火材料的护板。护板下面才是电池组。护板通过螺栓与电池组框架连接，并且连接处充满了密封粘合剂。外观来看电池组保护的不错。

特斯拉Model S电池组板看似非常高大上。其电池组板由16组电池组串联而成，并且每组电池组由444节锂电池，每74节并联形成。因此特斯拉Model S 电池组板由7104节18650锂电池组成。

特斯拉的电池储能战略

特斯拉的电池储能战略不管你是否承认，以传统能源为主导的旧时代，开始结束了。一个以电动车、新能源、储能相结合的新时代正在开启。在这个剧变的时代，英雄辈出，特斯拉无疑是其中的佼佼者。除了凭借一己之力重塑了汽车产业格局外，随着垂直整合程度的加深，电动汽车的大规模量产也带动了电池价格节节走低，特斯拉正不断开拓业务边界。近日，特斯拉公布2019年财报，各项指标令人惊艳，带动特斯拉市值一度突破1500亿美元。聚光灯下，99%的目光会电动汽车吸引，但并不受外界关注的能源业务尤其是电池储能系统同样创造了新的记录，全年装机1.65GWh，同比增长接近60%，超过2017、2018年装机总量之和。 1.65GWh什么概念？按照彭博新能源的预计，2019年全球电化学储能新增装机为10GWh左右，意味着特斯拉占据全球储能的市场份额超过15%，在这个新兴领域，特斯拉已成为名副其实的储能巨头。特斯拉2016-2019年度光伏与储能装机量（单位MW、MWh）事实上，特斯拉的储能装机仍低于预期的2GWh。一方面，全球频发的储能安全事故在一定程度上使全球储能用户和潜在用户对锂离子储能系统产生了质疑；另一方面，自2018年年末到2019年年初，特斯拉电池的产能不足，为了给Model 3的产能让路，储能系统装机

量一直在低位徘徊。如今，Model 3 生产已经步入正轨。2019年将成为特斯拉储能业务的转折点，从去年二季度开始，新的攻势已然开始发动。特斯拉CEO马斯克曾在多个公开场合称，特斯拉将把更多注意力放在太阳能和更广泛的能源业务上，包括太阳能和储能的能源业务最终可能会超过汽车业务。从家庭储能到公共事业相对于汽车业务来说，特斯拉能源业务公众认知度低了太多。特斯拉的能源布局主要分为两部分，第一是储能设备，第二是太阳能屋顶。特斯拉进军储能蓄谋已久，2012年开始启动开发储能设备，三年之后，面纱终于揭开。2015年4月初，善于网络营销的马斯克再次充分发挥自己“Twitter达人”的号召力，没有任何配图的文字却成功了吊起了所有人的胃口。“特斯拉将在加州霍桑设计中心发布一款新产品，但不是一台车”。这就是当下人们熟知的能量墙powerwll和能量包powerback。能量墙为可充电的18650锂离子电池，产品容量包括7KWh和10KWh 两种，而能量包则通过串并联方式可提供100千瓦时以上的容量。特斯拉的家庭储能系统Powerwall 上线没多久，特斯拉已经收到了超过3万8千个订单，这其中有超过2500个订单来自对电力储备有需求的企业。为了更好地深入储能领域，次年11月，特斯拉宣布以21亿美元收购太阳能组件生产商和安装商SolarCity，尽管这项收购被外界质疑，但马斯克显然有自己的谋划：美国的高电价让“户用光伏+储能”性价比突出，通过部署屋顶光伏来带动储能电池的安装，Powerwall 成为“电动车-光伏屋顶-储能墙”这一离网系统能源战略的关键一环。

暴力拆解特斯拉Model S 85锂电池组

暴力拆解特斯拉Model S 85锂电池组从去年12月底就开始在油管上爆红的一则视频，完整描述了某网友拆解特斯拉Model S 85电池组的全过程。无独有偶，喜欢拆特斯拉电池的还真不是只有这一位。小编从国外的特斯拉论坛上扒出了这么一个帖子。楼主之前曾放话出来，说要拆一拆Model S的电池组玩。您瞧瞧，这嘚瑟劲儿，没事儿拆车玩儿就算了，还专挑这么贵的特斯拉下手。不过，在大家都以为这哥儿们不过是赤裸裸的标题党的时候，他真的就把Model S P85的电池组给拆了！小编想想都觉得任性，不过又忍不住偷偷给这位伙计点了个赞，毕竟人这说到做到的勇气也是值得学习一番。特斯拉Model S P85电池组内部构造图特斯拉论坛用户wk057自己本身就是一位Model S车主，平时喜欢没事捣鼓的他想自己做一套特牛掰的太阳能存储系统。所以，他自购了一辆报废Model S上的电池组，然后将它彻底地拆了个底朝天。小编想想都觉得这活儿它真心不简单，因为特斯拉Model S的电池组包含了近7000个锂电池电芯，组成了16个独立电池模块，内部结构十分复杂。wk057购买的这块电池组容量为85千瓦时，最大直流电压为400V。 wk057发现特斯拉的电池组中，每一枚独立电芯都通过一根很细的线和电池模块总线相连，达到一定温度时能够自熔断电，保障了整个电池组的安全。他还发现电池组的水冷管中仍使用的是传统的冷却液，但稍微经过了加压处理。wk057还亲自扫描并上传了特斯拉电池管理系统的印制电路板图，不过由于电路板上的保形涂料，所以很难清晰地辨别出每一独立区域的数字。看完上面的视频之后，想必大家对Model S的电池构造有了进一步了解，那么不妨再看看这位wk057车主以图片形式记录的拆解过程： 1. 整装待拆的电池组，楼主还专门为它安装了四枚轮子，主要原因是：抬不动！！！

解读特斯拉Model 3电池技术及电池包拆解

解读特斯拉Model 3电池技术及电池包拆解早在去年马斯克公布Model 3所采用的电池组时我们就知道，特斯拉使用了其公司最新的电池配比技术，淘汰了松下18650电池，而改用21700新型电池，由在内达华州的“超级电池工厂”(Gigafactory)生产。同为圆柱形锂电池，21700新型电池的规格为直径21毫米、长度70毫米，就理论上限方面要比18650型(直径18毫米、长度65毫米)更有利。为此，21700锂电池率先被使用到Model 3中。 1.21700电池的优势从优势上来说，21700相对于18650主要在能量密度、成本、轻量化三方面进行了改善提升，这三点提升让Model 3听起来更加“骚气”，我们一点一点来分析一下： 1)能量密度提升20%以上 21700电池的能量密度要优于18650电池。从特斯拉披露的信息看，在现有条件下，其生产的21700电池系统的能量密度在300Wh/kg左右，比其原来18650电池系统的250Wh/kg 约提高20%。从松下的动力锂电池单体的测试数据来看，其21700电池的体积能量密度远高于18650型电池单体。单体电芯能量密度的提升要远高于成组后提升的20%幅度。 2)电池系统成本下降9%左右锂电大数据根据Tesla披露的电池价格信息，预计21700的动力锂电池系统售价为170美元/KWh，相比18650的售价185美元/KWh，价格下降幅度可达8.1%左右。18650的系统的成本约为171美元/KWh，改用21700后，系统成本约能实现9%左右的降幅，达到155美元/KWh。单体容量提升后，PACK所需配件数同比例减少带动PACK成本下降。从18650型号切换至21700型号后，电池单体电池容量可以达到3~4.8Ah，大幅提升35%，同等能量下所需电池的数量可减少约1/3，Tesla Models电动汽车使用7104节18650电池串并联成电池组，在新款Models 3上，采用21700后，电池节数必将大幅减少。在降低系统管理难度的同时将同比例的减少电池包采用的金属结构件及导电连接件等配件数量，特斯拉的Pack成本

特斯拉成本分析

特斯拉成本分析 1.Model S动力电池模块的成本构成对于纯电动汽车而言，动力电池模块(Cell+Pack+BMS)的成本占据了整车成本相当的比例,而电池成本也是制约Tesla发展的最核心要素之一。 Tesla Model S 采用的是松下电池公司的18650标准尺寸圆柱电芯。早期的Tesla 型号使用LCO为正极的18650电芯，Model S改用NCA作为正级材料，电芯容量也从最初的2.9Ah提升到3.1Ah。Musk选择松下的18650电池实际上是基于现实的考量，而并非是动力电池技术上的革新。不管是早期的LCO电池，还是后来的NCA电池，都是容量型而非功率型的标准尺寸电池。目前动力电池圆柱、方形和软包这三种规格当中，圆柱尤其是18650的综合制造成本是最低的，这主要得益于其自动化和大规模的生产。同样也得益于标准化自动化，18650电池的一致性可靠性也是最好的。可以说，成本、一致性和能量密度的综合考量，是Musk选择松下18650电芯的根本原因。 NCA正极材料的实际应用是有相当技术含量的，而这正是松下的核心技术之一。之前，Samsung SDI以年薪60万美金从松下挖到一位NCA电芯专家，足以说明NCA电池

生产技术的含金量。松下使用的NAC正极材料是由日本住友金属矿山(SMM)生产的，SMM是目前全球最大的NCA正极材料生产商，而松下是其唯一客户。从理论上，Model S使用85000Wh ÷ 11.2 Wh ＝ 7589颗18650电池，为了保持每个brick电芯数目的一致，Model S 实际上一共使用了11×9×77 ＝7623颗松下18650型3.1Ah高容量NCA电芯。到目前为止，Tesla与松下签订过两份电池供应合同。第一份合同是在2011年签订的，据报道松下一共向Tesla供应了大约2亿颗18650电芯。第二份合同是在2013年10月30号签订的，根据合同松下将在2014年到2017年这四年时间里向Tesla供应20亿颗电芯。但是，在与Tesla的这两次供货合同里，松下给出了绝然不同的报价。 2013年早些时候，松下供应给Tesla 的3.1Ah 18650电芯的售价稍微高于$2。但是18650电芯原材料(NCA、人造石墨、膈膜、电解液、铜箔铝箔、壳体等，优级品)成本价已经比较接近$2了，成品电芯的成本接近$3，也就是说松下是在赔本赚吆喝。而且，有媒体报道Tesla的CTO Jeffrey Straubel在2013年 8 月份接受 MIT Technology Review采访时无意中透露了一个信息，当记者问起 ModelS 的电池成本时，Jeffrey说“They’re alwayless than half, actually，less than a quarter in most cases.” 这是Tesla高层首次就其电池成本问题有据可查的公开表态。 85kWh基本款的售价是$79900，按照Tesla年报的毛利润率22.5%计算，其大概成本为$79900×(1-22.5%)= $61923。25%的电池成本是$61923×25% =$15480。如果按照每颗电芯$2的成本计算，ModelS的电池成本是7623×$2＝ $15246。这个数值跟 Jeffrey Straubel无意中泄露的信息完全一致，松下的确是以赔本价格在给Tesla供货！那么松下为什么会以低于成本价向Tesla供货？像松下这样的跨国公司，在与Tesla合作之前也面临着18650电芯产能过剩的问题，而不得不寻找新兴应用领域。这时候赔本赚吆喝都是可以的，因为松下知道，当新兴领域发育起来以后它仍然有机会赚取足够的利润。于是，在2013年10月30号签订的合同，媒体广泛报道其成交价值高达70亿美元，也就是说18650NCA电芯的价格上涨到了$3.5，涨幅高达75%，松下在这个deal里面纯赚了$1 billion！ Tesla和松下无疑是进行了异常艰苦的谈判，但松下显然是抓住了Musk的阿基里斯之踵：我松下是你Tesla唯一的电池供应商，我离开你Tesla照样活得很好，但你Tesla没有我松下却活不成，这个问题你Musk没有跟我讨价还价的资本。毫无疑问，$3.5绝对不是Musk想要的报价，但Musk除了接受松下的报价，几乎没有别的选择。 2013年，Model S的动力电池系统(Cell +Pack + BMS)的成本是$15246+$20000 =$35246。但是到了2013年下半年，在Tesla官网的Model S论坛上，有位车主给出了Tesla为其更换全新电池系统的报价：$46000。如果去掉Tesla 22.5%的毛利润率，那么Model S的动力电池系统成本就是$ 46000 × (1-22.5%)＝ $35650，这个数值跟预测的Model S动力电池系统成本数据几乎完全一致。到了2014，松下供货的18650NCA电芯已经涨价到了$3.5，也就是说2014年Model S电池组的成本为7623 × $3.5 ＝ $26680，整整上涨了$26680-$15246 ＝ $11434，

电池管理系统国内外研究现状教学内容

电池管理系统国内外研究现状国外电池管理系统研究现状国外在电动汽车的发展与研究上，相对国内起步较早。在外国的高校与研究机构中，针对电池管理系统中的部分功能，如SOC、SOH的计算[16-20]进行了大量的研究，针对整个系统的研究还比较的少，BMS的研究主要集中在汽车相关企业中。特别是近年来一些大型汽车生产制造商以及汽车零配件供应商针对各类型的电池进行深入的研究与探索，对电动汽车及其动力电池做了大量具有针对性的试验，取得了一系列研究成果，并成功商业化生产了一系列BMS。这些企业针对电池建立了适应性很强的通用电池模型，以及针对各类型电池也建立了适用范围有限的复杂电池模型，促成了动力电池及其关键材料的进步并成功量产了满足电动汽车性能要求的动力电池，一些公司已经成功开发了适用于电动汽车的电池管理系统[21-22]。其中比较有代表性的电池管理系统有：来自德国的Mentzer Electronic GmbH和Werner Retzlaff为领导的团队开发的BADICHEQ系统；还有同样来自德国的B.Hauck设计的BATTMAN系统；日本丰田汽车生产的Pruis混合动力电动汽车上所使用的电池管理系统；以及近年来风靡全球的美国电池汽车制造商特斯拉纯电动汽车上所使用的电池管理系统。日本青森工业研究中心长期以来一直致力于BMS 的实际应用；美国Villanova 大学和US Nanocorp公司共同开发适用于各种电池类型的SOC 模糊逻辑预测。

国内电池管理系统研究现状国内在电动汽车的起步相对国外较晚，但是发力更猛，目前，国内致力于电池管理系统研究工作的企业、研究所以及高校有很多，已经成功研发出一系列电池管理系统[23-28]。北京交通大学与惠州亿能电子合作开发的BMS成功的应用在08年奥运纯电动大巴上，哈尔滨工业大学和北京理工大学联合成立的哈尔滨冠拓公司研发的BMS被应用在一些国产电动汽车品牌上。但是由于许多关键技术的瓶颈还没有突破，使得已经装车运行的电池管理系统与整车以及所使用的电池之间匹配度不高，偶有新闻报道汽车行驶故障以及安全隐患，使得电动汽车在市场上的口碑不高，因此电池管理系统在国内还有很大的发展空间。下表归纳了国内电池管理系统在发展中所遇到的问题，以及在2020年应当得到改进与发展的突破点。表1-2 电池管理系统的发展现状与发展规划 Table1-2 Current situation and development plan of battery management system 项目现状发展规划2015指标2020指标电芯SOC估算不准确或难以量产实现提高估算精度基于安时积分算法的加入各类修正基于安时积分算法的加入各类修正电芯及Pack热管理无管理或简单散热处理提高电池的安全性记忆延长电池使用寿命强制通风管道结构及设计，水冷自然风，空调用于散热以及散出热量的再利用充电策略两段式或三段式充电策略提高电池使用寿命，提高充电速度脉冲充电方式或三段式充电研发可快充的新型材料应用于动力电池电池模组内均衡被动式充电均衡延长续航里程被动式均衡主动均衡

解读电池管理系统bms的现状与未来

【智享新动力】TESLA电池系统拆解分析

TESLA Roadster纯电动车电池系统拆解分析 TESLA汽车有限公司（TeslaMotors,Inc.）是一家2003年诞生于美国加州硅谷的电动车辆制造商。2008年2月，TESLA正式推出首款产品—Roadster（双门纯电动敞篷跑车），目前已经销往31个国家，累计交付超过1600辆。 TESLA Roadster外观图 TESLA Roadster动力性能优异，整车各项参数如下：整备质量1235kg；电池系统可用能量为53kWh； 0~100km/h加速3.9秒；最高时速可以达到200km/h；最大输出功率215kW；最大扭矩400Nm；最大续驶里程可以达到390km，甚至创造过单次充电行驶501公里的世界量产电动车续驶里程纪录；电池—里程（Battery to Wheel）的转换率可达135Wh/km（EPA公路循环）。 TESLA Roadster出色的动力性能不仅得益于碳纤维材料在车身上的应用，更离不开所搭载的动力电池系统的卓越表现。

动力电池系统布置示意图其动力电池系统参数如下表所示：电芯类型　18650(3.7V,2.17Ah) 电芯数量　6831 串并形式　11S9S69P 可用能量　53kWh 容量　150Ah 重量　450kg 能量密度　120Wh/kg 持续输出功率53kW 额定电压　 366V (297V min,411Vmax) 辅助设备电压12V 充电时间　3~5hours 动力电池系统外观及其在车辆上的装配位置 TESLA选择使用18650电芯组成Roadster的电池系统，总计共使用了6831节电芯。其组成结构如下：

特斯拉新型电池生产工艺及降本情况分析

事项：特斯拉于北京时间2020 年9 月23 日4 时30 分在加州弗里蒙特工厂举办年度股东大会及电池日活动，公司发布全新“4680”型电池，续航里程提高16%，动力输出提高6 倍。如果电池、工艺、设计上的创新都成为现实，特斯拉锂电池的续航里程将增长54%，成本将下降56%，投资额度将下降69%。总体来看，特斯拉锂电池能够实现降本56%主要是因为物理装配、电化学体系以及制造工序三个方面的升级优化。物理装备方面，1）电芯设计方案改变，由“2170”升级为“4680”，同时使用无极耳设计，降本14%；制造工艺方面，2）通过干电极工艺、化成分容工艺的创新提升产线效率，降低投资额，降本18%；电化学体系方面，3）负极材料改进，导入硅材料，降本5%；4）正极材料改进，希望实现高镍低钴、正极加工工序和资源提取工序简化、回收工序的改善，降本12%；5）车身工序优化、电池封装优化，降本7%。实现其中部分目标将需要12-18 个月，完全实现则需要大约3 年。此外，市场表现上，2019 年特斯拉的汽车交付量增长50%，2020 年仍可能增长30%到40%，根据马斯克上述预测，今年将交付47.75-51.45 万辆，大致符合特斯拉此前预期的50 万辆。电池产能上，公司2022 年的目标是100 GWh，2030 年为3000 GWh，且预计会在德国生产电池。公司希望未来电池的年产量达到10 TW，其中包括3500 GWh 紧凑和中型车的电池需求，900 GWh 的豪华车和SUV，1100 GWh 的Cyber Truck，3000 GWh 的Semi Truck 以及1500 GWh 的小型车和Robotaxi。新车型推出上，公司预计3 年后上市一款售价2.5 万美元且续航在520km 以上的低价全自动驾驶车型。基于特斯拉产业链自下而上的梳理与研究，我们较为推荐特斯拉产业链上1）单车价值量或营收弹性较大的Tier 1 供应商；2）产品技术壁垒较高的核心零部件供应商；3）有望持续新增产品配套、具备ASP 提升空间的新能源零部件供应商；基于以上逻辑我们推荐的标的顺序为：1）特斯拉最核心动力技术——电池总成供应商宁德时代；2）新能源汽车热管理系统全球龙头供应商三花智控；3）配套单车价值量较高的拓普集团、华域汽车。评论：电化学体系：正、负极材料改进，成本下降17% 负极材料升级，导入硅材料，降本5%；公司将会逐步在电池负极使用硅材料以替代石墨。硅是自然界最丰富的元素之一，相较于石墨储能性能更好，理论上使用硅材料作为负极能量密度可以提升约50%，近年有不少电池生产企业开始聚焦于硅负极技术的开发。但是硅基材料作为负极会发生400%的体积膨胀率，会与隔膜凝结，很容易造成破裂，公司通过原有材料重新设计高弹性材料、覆膜材料进行涂膜去解决这个问题，最终成本只需要1.2 美元/KWh，并且提升20%的续航里程，负极端贡献了电池5%的降本，投资额下降4%。

特斯拉电动汽车电池管理系统解析

1. Tesla目前推出了两款电动汽车，Roadster和Model S，目前我收集到的Roadster的资料较多，因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统（Battery Management System, BMS）的主要任务是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，在出现异常时及时响应处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统，因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先，锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度下（如低于0°C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部析锂并进而引发短路。其次，锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外，锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C 之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，增加用户的总拥有成本。电池热管理系统是应对电池的热相关问题，保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括：1）在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；2）在电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性能和安全性；3）减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电池过快衰减，降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了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。图 1.(a)是一层（sheet）内部的热管理系统。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。图 1.(b)是冷却管道的结构示意图。冷却管道内部被分成四个孔道，如图 1.(c)所示。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，如图 1(d)所示。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（如Stycast 2850/ct），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。

特斯拉电池组解密

仈: Tesla终极拆解——Tesla电池组首次大揭秘（一）[ 亥] ?: guoguo ?: 前天 10:57 仈: Tesla终极拆解——Tesla电池组首次大揭秘（一）GeekCar 不知各位是否记得国内有个叫游侠汽车的团队在打造纯电动车，2个月前他们的Demo已经能跑起来了。但说白了，那只是一辆从二手现代酷派跑车改装过来的电动车，他们距离真正制造一辆电动车还有很长的路要走。不过，前一阵子GeekCar的小伙伴听说游侠汽车拆解了一辆Tesla。俗话说得好，要成功必须向成功者学习。所以游侠汽车用这种“简单粗暴”的方式向Tesla学习的精神倒是挺值得称赞的。于是我们实地走访了游侠汽车的“制造工厂”，终于见到了这辆被完全拆散的Tesla。这一次先和大家分享一下Tesla的电池部分。我们都知道85kW?h版本的Tesla电池组由近7000节18650锂电池构成。但电池组的实际情况，却没多少人见过。之前网上发布的电池分析大都是基于Tesla的电池专利而分析得出的。这次就由GeekCar的小伙伴为大家揭开Tesla电池的最后一层神秘面纱。电池模块不知各位是否记得国内有个叫游侠汽车的团队在打造纯电动车，2个月前他们的Demo已经能跑起来了。但说白了，那只是一辆从二手现代酷派跑车改装过来的电动车，他们距离真正制造一辆电动车还有很长的路要走。不过，前一阵子GeekCar的小伙伴听说游侠汽车拆解了一辆Tesla。俗话说得好，要成功必须向成功者学习。所以游侠汽车用这种“简单粗暴”的方式向Tesla学习的精神倒是挺值得称赞的。于是我们实地走访了游侠汽车的“制造工厂”，终于见到了这辆被完全拆散的Tesla。这一次先和大家分享一下Tesla的电池部分。我们都知道85kW?h版本的Tesla电池组由近7000节18650锂电池构成。但电池组的实际情况，却没多少人见过。之前网上发布的电池分析大都是基于Tesla的电池专利而分析得出的。这次就由GeekCar的小伙伴为大家揭开Tesla电池的最后一层神秘面纱。电池模块这张图是Model S底盘整个电池组的全景图，Model S一共有16块电池组，最下面的空挡那块原来有两块电池，上图中已经被游侠汽车拆了下来。 Tesla在每一块电池组上都覆盖一块玻纤板对电池进行简单的保护。每两块电池之间都有金属梁隔开。图中左下角是整个电池组的保险丝，右侧是电池的冷却液接口和冷却液加注口。

特斯拉电池管理系统技术分析

特斯拉电池管理系统技术分析特斯拉（Tesla），是一家美国电动车及能源公司，产销电动车、太阳能板、及储能设备。特斯拉Model S车内没有存储介质，包括上网、音乐、导航在内的所有多媒体应用都通过网络来完成，所以一张联通3G上网卡成为了核心中的核心。特斯拉公司为每一部Model S提供了4年免流量服务。在应用模块内，特斯拉可通过网络下载来增添新功能。但目前可用的应用只有多媒体、摄像头、电话这几项。据特斯拉销售人员透露，前来咨询的顾客们提供了很多增值服务的新思路，比如车内的上网卡能否转化为移动热点，供其他设备上网使用。又或者能否增添网络插件功能，让Model S的云应用更丰富些。不过特斯拉官方还没有这方面的考虑，也就是说在云应用开发上，暂时还没有能对外公布的新项目。值得注意的是，由于特斯拉各种云应用均依赖联通上网卡完成，所以在网络信号不佳的地方，很多功能会用不了，比如最常用的听歌和导航。所以，特斯拉让我们看到了未来云汽车的一种模样，却未必是唯一一种。特斯拉的电池系统电池系统是电动车的动力来源，是整个产业链中最核心的系统成分。以特斯拉ModelS为例，其电池系统（锂电池+电池管理系统）成本占比为56%，而传统的轿车发动机占比大约只有15%-25%。到了2016年，电池系统的成本占比有所下降，且成本结构也有所变化，单体电池的成本占到了83%，电池管理系统的成本占比约为13%，剩余4%为电池冷却系统。通过对特斯拉电池系统的构成以及特斯拉配套充电设施进行详尽的梳理，我们可以对特斯拉的电池产业链有一个直观、深入的认识，对于其它新能源汽车也可以起到触类旁通的作用。目前电池系统的成本是制约特斯拉及其它新能源汽车发展最主要的因素之一，了解了电池系统就相当于拥有了解开新能源汽车产业的钥匙。电动车要想具备实用性，就必须考量它一次充电后的续航性及其充电的便捷性，要了解这