特斯拉电池降本增效生产工艺解析
32650-5Ah圆柱型动力电池安全性分析20141008
32650-5Ah圆柱型动力电池安全性分析 作者：深圳市沃特玛电池有限公司何有奇2014.10.8 汽车作为日常出行的工具已经有近300 年的历史，人们已经离不开汽车。然而随着石油危机的临近，传统 的燃油汽车面临着无油可用的危机。新能源汽车，尤其是电动汽车将承担起历史的使命。然而接连出现的安全 事故给新能源汽车的发展蒙上了阴影。2011 年 4 月汽车发生自燃事故。同年7 月汽车发生燃烧事故。2012年， 深圳电动出租车被撞燃烧引发人员伤亡。这唤起了人们对动力锂电池的质疑。新能源汽车，尤其是锂离子电池驱 动的纯电动车还要不要发展？ 因此深圳沃特玛电池有限公司传来消息，动力锂离子电池通常来说是指能够通过大电流放电给设备、器械、 车辆等提供动力的锂离子电池。动力锂离子电池具有比能量高、大电流充放电、循环寿命长等特点，已经获得 广泛应用。动力锂离子电池根据正极材料的不同分为三元、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等类型；根据外形的不 同分为方型电池（prismatic），圆柱型电池（cylindrical）等。为提高续航里程，动力锂离子电池通过串并联组合 后的能量一般较大，容量从几安时到几百安时不等，电压从十几伏到几百伏不等。随着携带能量的提高，电池潜在 危险性也随之增大。因此如何提高动力电池的安全性成为电动汽车持续发展的重要前提。在动力锂电池的发展过程中，一直存在着两个发展方向。一个方向是大单体电池，通过少量并联组合；一个方向是小单体电池，通过大量并联组合。韩国LG，国内BYD 为代表的企业走的是大方型路线；美国特斯拉，国内沃特玛为代表的企业走的是小型圆柱路线。这两条路线目前没有定论，不同的动力电池厂家依据自己的理解选择不同的工艺路线。但是在面对安全性这一指标方面，两种工艺路线的结果差别是非常大的。本文从动力电池结构、性能方面，特别是安全性方面进行对比分析，来阐述小型圆柱电池在应用于电动汽车等方面的安全优势。 电池结构、性能对比分析 圆柱形电池和方型电池是目前业界两大主流方向。圆柱型电池的基本结构如图 1 所示。正负极之间由隔膜 分开，通过卷绕形成卷芯。通常正负极极片焊接有正负极极耳并分别通过两侧引出。极耳焊接于正极和负极外 壳。电解液加注于壳体内。图 2 为方型电池结构。方型电池的结构分叠片结构和卷绕结构。叠片式方型锂离子 电池由n 片正极片和n+1 片负极片叠片组成电池芯胞，正负极片之间用隔膜隔开，分别在正、负极片的一侧预 留有正、负极耳区，叠成芯胞时正、负极耳分别从芯胞两侧对称伸出。方型电池的卷绕结构和圆柱型电池的卷 绕结构类似，其区别是卷心是扁平形状而非圆柱型。由于圆柱型电池和方型电池形状的不同，结构差别较大。 一般情况下，圆柱型电池由于卷芯电流密度和散热的限制，容量不能做得太大。方型电池保证厚度适当的前提 下，通过增大长、宽可以提高容量。其单体容量一般可以超过圆柱型电池的10 倍以上。表 1 为圆柱型和方型 电池的性能对比。可以看出两种电池具有各自的特色。圆柱形电池结构设计简单，正负极界面紧密，生产线成 熟，成本低，成组散热好，安全性能优秀。其缺点是内阻相对较高，成组要求高。方型电池的优势是单体容量 大组合简单。其缺点是生产工艺复杂，大容量电池单体一致性难控制。另外，方型壳体容易产生应力集中，壳 体容易破裂，电解液溅出引发安全隐患。 从全球应用市场来看，大容量方型电池和小容量圆柱型电池在动力领域都有应用。目前电动汽车行业的标 杆企业，美国特斯拉的电池产品为18650型号的圆柱型电池，单体容量为3Ah左右。
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。
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
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。
关于特斯拉与比亚迪电动汽车的调查报告
关于特斯拉与比亚迪电动汽车的调查报告 随着石油资源的日益枯竭和环境的不断恶化，各国都开始大力推广电动汽车技术。其中美国在这一领域研究的最早也走得最远。以通用、福特等老牌汽车公司为代表的汽车公司对电动汽车做了长久的研究并取得了丰硕的成果。目前对于电动汽车的分类主要有三种种，分别是混合动力汽车（FCEV）、纯电动汽车（BEV）、燃料电池电动汽车（PCEV）。目前传统的汽车厂商均把混合动力汽车作为主要研究对象。相对于纯电动汽车，该种汽车技术挑战小，更易于普及也是我国新能源汽车发展的主要方向。笔者认为该种电动汽车可以看成是燃油汽车向纯电动汽车的过渡产品，随着传统能源的储量日益减少和电动汽车的不断发展，纯电动车必将来临。 成立于2003年的特斯拉汽车公司正是专注于纯电动汽车的研究，该公司在创立之初就将自己定位为高新技术企业而非传统的汽车制造企业。该公司虽然成立年限不长，但却为汽车制造行业带来了翻天覆地的变化。目前特斯拉前后推出了3个系列的纯电动汽车车型分别为Tesla roadster电动敞篷跑车、Tesla Model S电动轿车、Tesla Model X电动SUV。其中roadster为特斯拉开发出的第一代电动汽车是全球首款量产版电动敞篷跑车。该车价格不菲，在美国最低售价为109000美元，从一开始就将消费群体定位为高端客户。Roadster 是第一辆使用锂电池技术每次充电能够行驶320公里以上的电动车；0至60英里（约为0至97公里）加速时间仅为3.7秒；每公里耗电量为0.135度（千瓦时），效率高达92%。Model S是一款由Tesla汽车公司制造的全尺寸高性能电动轿车。Model S的电池规格分为三种，其中采用最高电池规格的一次充电可行驶480公里。车内中控台上的液晶显示屏尺寸为17英寸，这一显示屏集成了车辆行驶模式调节（舒适、正常、运动）、车辆灯光、车辆用电状况、以及导航、音乐、电话等功能于一体，并可实现分屏显示。充电方式上，该车可以选择传统插座充电和充电站充电两种方式。此外，它还支持太阳能充电，对于容量为85千瓦时的电池，仅需一小时就可将电量充满。最新款的Model X是全尺寸纯电动SUV车型。特斯拉发展策略为在企业刚起步时推出豪华价格昂贵、空间小的Roadster跑车，然后是豪华、价格高档、全尺寸的轿车Model S，接下来是豪华、价格相对亲民、空间更大的全尺寸SUV Model X。 毫无疑问，电动汽车的核心技术正是电池技术。足够的电池容量、持久的续航时间、快速的充电技术，这些都是电动汽车能否普及的关键。特斯拉的成功的关键即在该领域绝对领先的技术。相对于目前很多电动车和混动车的磷酸铁锂电池，特斯拉采用的18650钴酸锂电池技术较为成熟，功率高、能量密度大、且一致性较高。问题是安全系数较低，热特性和电特性较差，成本也相对较高。而要驱动一辆汽车，无疑需要相当数量的18650电池，在特斯拉Model S上，这个数字达到了惊人的8000节。面对8000节18650电池，他们借鉴了网络控制领域用程序控制成百上千台服务器的模式，引入了分层管理的方法控制这些“活跃的圆柱体”。具体说来，特斯拉将小电池组成电池片、电池片再组成电池砖、电池砖又组成电池包的形式组合这些数量惊人的电池。仅仅有分级还不够，每个层级都要全面监控，特斯拉在每个电池片、电池砖和电池组中设计了监控单元和保险，电流过大或电池过热时立刻断开输出。 对于充电，以Model S为例特斯拉电劢汽车总共有三种充电方式：移劢充电包、高能充电桩和超级充电桩。所谓的移动充电包就是一条充电线，只要你带着这根线，任何有普通电源插口的地斱都可以充电，非常斱便，只是这种充电方式的速度是最慢的。美国本土电压是110V，充电速度每小时不到10英里(约16公里)，一晚上的时间我们就按最少8个小时计
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！！！
【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，
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。
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 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提升到。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 ÷ 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 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%计算，其大概成本为$79900×%)= $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！
特斯拉电池寿命衰减情况及寿命分析
特斯拉电池寿命衰减情况及寿命分析 Tesla这个公司，不管以后怎么样，从现在来看确实对全球的汽车产业产生了积极的影响。这篇文章，是针对Tesla的电池系统和纯电动汽车电池寿命做一些讨论，抛砖引玉。因为涉及的内容有些敏感，这里尽量写简单浅显一些，欢迎后续有工程师和我进行交流。 第一部分 Tesla的电池系统 Tesla的电池系统严格意义只有两代，Roadster是第一代，Model S是第二代，在Model S里面开始设计是40kwh(取消)、60kwh(取消)、70kwh、85kwh和90kwh几种，其中两种比较确定的规格为： 85 kWh(7104个74P × 6 × 16) 400V 60/40 kWh (5376个64P × 6 × 14) kWh 这里将电池系统分解为： 电池模组：电池模组是电池系统的主要子单元，也是特斯拉的设计核心。 结构系统：电池系统中采用了大量的隔离结构件，起到防水和绝缘的作用。 热管理系统：包括冷却管路系统。 线束系统：分高压母线和低压通信线束两部分组成。 电子电气系统：内部包含电池管理、继电器、预充电阻等。 排气系统：主要是对电池组的压力进行释放，主要有排气阀和接口两部分组成。 其中最为重要的还是其电池模组设计 电池单体模块由主要以下部分构成： 电池单体：松下的电池。 电流母板：起到了连接电池的作用，将每组电池的正极和负极连接在一起，共有7种不同的规格木板。 隔层：隔层将电池与冷却管隔离并有绝缘的作用。 散热铜管：通过每一面与单体连接，将热量带出整个电池模组。 隔离板：在电池的顶盖上方，起到绝缘的作用。
BMU采集板：测量电压和温度。 熔丝：连接电池单体与母线牌，采用半导体中的Bonding工艺，对于电池组装而言，这是非常难的工艺。 温度传感器：采集温度，其位置在冷却管的输入端和输出端。 采样电压采集线束：采集电池电压，并有专门的固定的导线索引的结构进行固定。 图1 Tesla 电池模组示意图 注：此图选自里卡多的Benchmark报告的预览版，并予以中文注释和修改，建议想知道细节的，可以购买完整报告版本并获取CAD。 从技术的角度来看，涵盖了不少的专利设计，这个是从百人会的一个介绍中摘录出来，然后对每个内容作了一些整理。 图2 Tesla模组设计专利对应图 a)检测方法
Tesla Model S电池组设计全面解析
Tesla Model S电池组设计全面解析 对Tesla来说最近可谓是祸不单行；连续发生了3起起火事故，市值狂跌40亿，刚刚又有3名工人受伤送医。Elon Musk就一直忙着到处“灭火”，时而还跟公开表不对Tesla“不感冒”的乔治·克鲁尼隔空喊话。在经历了首次盈利、电池更换技术·穿越美国、水陆两栖车等头条新闻后，Elon Musk最近总以各种负面消息重返头条。这位"钢铁侠。CE0在201 3年真是遭遇各种大起大落。 其中最为人关注的莫过于Model S的起火事故，而在起火事故中最核心的问题就是电池技术。可以说，牵动Tesla股价起起落落的核心元素就是其电池技术，这也是投资者最关心的问题。在美国发生的两起火事故有着相似的情节Model S 撞击到金属物体后，导致电池起火，但火势都被很好地控制在车头部分。在墨西哥的事故中，主要的燃烧体也是电池；而且在3起事故中，如何把着火的电池扑灭对消防员来说都是个难题。 这让很多人产生一个疑问：Model S的电池就这么不禁撞吗?在之前的一篇文章中，我跟大家简单讨论了一下这个问题，但只是停留在表面。读者普遍了解的是，Model S的电池位于车辆底部，采用的是松下提供的18650钴酸锂电池，整个电池组包含约8000块电池单元；钴酸锂电池能量密度大，但稳定性较差，为此Tesla研发了3级电源管理体系来确保电池组正常运作。现在，我们找到了Tesla的一份电池技术专利，借此来透彻地了解下Model S电池的结构设计和技术特征。 电池的布局与形体
FIG3 如专利图所示，Model S的电池组位于车辆的底盘，与轮距同宽，长度略短于轴距。电池组的实际物理尺寸是：长2.7m，宽1.5m，厚度为0.1 m至0.1 8m。其中0.1 8m较厚的部分是由于2个电池模块叠加而成。这个物理尺寸指的是电池组整体的大小，包括上下、左右、前后的包裹面板。这个电池组的结构是一个通用设计，除了18650电池外，其他符合条件的电池也可以安装。此外，电池组采用密封设计，与空气隔绝，大部分用料为铝或铝合金。可以说，电池不仅是一个能源中心，同时也是Model S底盘的一部分，其坚固的外壳能对车辆起到很好的支撑作用。 由于与轮距等宽，电池组的两侧分别与车辆两侧的车门槛板对接，用螺丝固定。电池组的横断面低于车门槛板。从正面看，相当于车门槛板"挂着。电池组。其连接部分如下图所示。 FIG, 4
拆解特斯拉电池包
拆解特斯拉电池包 时尚的外形、百公里加速秒、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。 Model S之所以能够拥有不逊于传统燃油车的性能表现，除了电动机技术之外，还要得益于特斯拉先进的电池技术。 那么，特斯拉到底在电动车最核心技术之一的电池组研发方面有何独特建树呢 据介绍，Model S的电池板总重高达900公斤，被放置在驾驶舱正下方的底盘当中，在为电动机提供能量的同时，也起到了稳定车辆重心的作用。 电池外观 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。 拆解电池板及连接细节 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。 总保险丝位于电池版的前端，并且有外壳保护以防受到撞击。其采用德国Bussmann巴斯曼，额定工作电流为630A，额定电压为690V，分断电流700-200kA，在全球化趋势下该保险丝在印度制造。市场价格在600元左右。 电池板中的16块电池组均衡平铺在壳体上，整体结构紧凑，平铺有利于散热。每一组电池组由六组单体电池包串联而成，但单体电池包的布置并没有采用均衡布置，而是采用不规则的结果，猜测是为了方便电池组内的散热管路布置。 测量了整个电池板的电压为，单体电池组电压为。显然这块电池并没有达到额定的输出电压，可能电池电量并不充足所导致。 电池组内每一节电池都有保险丝链接着，以防单节电池过热危及整体电池过热，并且每节电
特斯拉汽车公司战略分析
宁夏大学经济管理学院 特斯拉公司的企业战略 与IT战略 电子商务1班 2014/6/10
目录 一、特斯拉汽车公司战略分析 (5) 1 、PEST分析 (5) 1.1政治环境分析 (5) 1.2 经济环境分析 (5) 1.3社会环境分析 (5) 1.4技术环境分析 (5) 2、SWOT分析 (6) 2.1优势 (6) 2.2劣势 (6) 2.3机会 (6) 2.4威胁 (7) 2.5对持矩阵 (7) 3、五力分析模型 (8) 3.1新进入者威胁 (8) 3.2替代产品或服务威胁 (9) 3.3客户议价能力 (9) 3.4供应商议价能力 (9) 3.5行业现有竞争状况 (10) 二、特斯拉汽车战略选择及实施 (10) 1、成长战略 (10)
1．1现有产品现有市场（市场渗透） (10) 1.2现有产品新市场（市场开发） (11) 1.3现有市场新产品（产品开发） (11) 2、一体化成长战略 (12) 2.1后向一体化 (12) 2.2前向一体化 (12) 2.3水平一体化 (12) 3、角化成长策略 (12) 3．1同心多角化（原特长新市场新顾客） (12) 3.2水平多角化 (13) 3.3综合多角化 (13) 4、竞争战略 (14) 4.1成本领先战略 (14) 4.2差异化战略 (14) 4.3集中战略 (15) 5、IT战略 (15) 5.1 ERP (15) 5.2电子商务平台 (16) 三、特斯拉资源能力组织结分析 (16) 1组织 (16) 1．1组织结构 (16) 1.2组织结构图分析 (17)
1.3领导团队 (17) 2能力 (18) 2.1产品研发能力 (18) 2.2生产能力 (18) 2.3融资能力 (19) 2.4 营销能力 (19) 2.5危机公关能力 (19) 2.6核心能力 (20) 3资源 (21) 3.1有形资源 (21) 3.2无形资源 (22) 四、总结 (23)