特斯拉的核心技術，你知道幾個？
特斯拉
與電氣息息相關的一個大企業
據說要來中國啦
2017年末
特斯拉與上海結緣，欲落滬建廠
且特斯拉CEO馬斯克野心勃勃
希望在上海建立一個獨資廠
要知道，汽車外企在中國建廠
股比是不可能高於「50:50」的
更何況是在上海建立一個獨資廠
是什麼給了馬斯克狂妄的勇氣
難道特斯拉真的這麼厲害嗎
今天我們來一起探討下
特斯拉有哪些競爭優勢
01
電池技術
這是特斯拉引以為豪的核心技術。特斯拉是唯一一家採用18650 型鈷酸鋰離子電池的公司。這種電池技術成熟、功率高、比能量大、一致性較高。雖然電池不是特斯拉造的，但是特斯拉可謂是將電池管理技術做到了極致。特斯拉開發出了一款完美的電池管理系統，該系統是將6 831 節2 Ah 左右的松下18650
型電池通過串聯和並聯結合在一起：69個18650 型電池被並聯封裝成一個電池磚；99個電池磚串聯成一個電池片；11個電池片組成一個電池包，總計6831 節。(在特斯拉Model S 上則一共採用了8142 節由松下提供的18650 型鋰電池，可提供85 kWh 的電量，足以支持2.1 噸的Model S 最高達480 km 的續航里程，光電池質量就高達800 kg)
僅僅有這些層次還不夠，特斯拉公司的研究人員對電池組的每一個層次都進行了嚴密的監控，他們在每個電池單元、每個電池磚、每個電池片的兩端均設置有保險絲，一旦電池過熱或者電流過大則立刻融斷，斷開輸出，以此避免因某個電池出現異常情況(過熱或電流過大)時影響到整個電池包。在每個電池片上，均設置有電池監控板(BMB，battery monitor board)，用以監控每個電池磚的電壓、溫度以及整個電池片的輸出電壓。在整個電池包上，設置有電池系統控制器(BSM，battery system monitor)，用以監控整個電池包的工作環境，包括電池包的電流、電壓、溫度、濕度、方位、煙霧等。在整車層面，設置有車輛系統控制器VSM (vehicle system monitor)，用以監控BSM。在車輛發生碰撞的時候，電池的外部結構可以保護電芯免受衝擊並自動切斷電源。
下面我們再來看一下電池綜合比較
看了此表，無需多言
數據說明一切，
在電池方面，特斯拉贏了
02
電機技術
特斯拉採用的是
三相四極交流感應電動機
感應電機最早
是由尼古拉·特斯拉發明的
特斯拉（Tesla）
也因此誕生
前面講到的電池組是直流電源
因此特斯拉配備驅動逆變器
完成交直流的轉換
該系統與主流動車組
十分相像
可再生制動，回饋能量
國內電動汽車大多採用
永磁同步電機、開關磁阻電機
開關磁阻電機的噪音十分大，
多用於大型客車，私人汽車很少採用
下面我們來探討一下
永磁同步電機與交流感應電機的區別
感應電機與永磁同步電機相比較優點
感應電機：單位功率製造成本低；堅固耐用；無退磁現象
永磁同步電機：產生熱量小；效率高；容易控制
從電機性能來看，感應電機並未大獲全勝
特斯拉選擇感應電機的因素似乎只有兩點：
1、感應電機的確耐用，易於維修，方便售後；
2、感應電機不用為永磁材料感到苦惱，最佳磁材料—釹鐵硼需要稀土元素合成，價格昂貴（資料顯示永磁材料成本佔到同步電機材料成本的70%）；且中國釹鐵硼含量佔世界80%左右，幾乎壟斷，馬斯克選擇感應電機實質上是長遠考慮。
實質上
特斯拉的感應電機
不同於市面上其他感應電機
特斯拉在感應電機的
銅芯轉子上做出了創新
使得電機更加高效
成本更加低廉
大家知道鋁是電的良導體
熔點相對較低（660.4攝氏度）
且成本低
因此工業上的鼠籠式非同步電機
多採用鑄鋁方式生產
有人提出銅電導率更高
用鑄銅豈不是更好
實質上
鑄銅存在很大問題
看下圖
由於銅有較高的熔點（1083攝氏度），在較大直徑銅轉子的鑄造過程中極容易產生氣泡，在直徑8厘米左右銅轉子的鑄造實驗中才勉強過關，但是轉子直徑8厘米的電機顯然無法滿足拖動要求為了克服鑄銅時端環會產生氣泡的問題，特斯拉研究人員嘗試使用焊接端環技術，先將銅條插在轉子槽中，再在兩側焊上端環。如下圖：
但是，但製造銅芯轉子的焊接工藝需要採用感應釺焊，成本較高。且焊接點是極大的安全隱患。因此，焊接方案也被PASS
最終，特斯拉的工程師們創造了表面鍍銀的銅質楔子
先將銅條插在轉子槽中，然後將這些楔子插入了銅條端部的間隙之中，這樣的一個機械構造的端環能夠實現低成本、實現批量化生產、實現電機高效率運轉。
03
鋁製車身
要知道特斯拉車載電池重量近800kg，
這基本上是一輛
傳統車重量的一半
但電池又是核心技術不可丟棄
因此，車體的重量必須為電池讓步
特斯拉選取了
美國鋁業公司（Alcoa）生產的鋁材
成為全美唯一使用全鋁車身的汽車
為了承載整車質量
以及提高車輛安全性
車體尤其是底盤的製造也是非常關鍵
04
安全性
2014 年
特斯拉Model S 是唯一一款
同時獲得歐洲Euro NCAP和美國高速公路安全管理局（NHTSA）
兩個5 星最高評分的車型
能夠同時獲得
這兩項5星安全指標的車型有幾種？
大家不仿去查一下~
05
充電技術
小編曾在成都太古里斯拉體驗中心
考察了一番
對於充電，特斯拉給出
AC220V和AC380V兩種方案
AC220V充滿電需8小時左右
而超級充電樁AC380V僅需1小時
這或許就是傳說中的
充電30分鐘，續航兩小時吧
擁有這些核心科技
特斯拉確實走在了相關技術前沿
但入鄉隨俗的道理誰都懂
期盼特斯拉與上海敲定姻緣
也期望特斯拉給中國
帶來一個新的氣象
也希望特斯拉能夠繼續踐行他的使命
——
「to accelerate the world』s
transition to sustainable energy」
部分圖片來源：百度、鳳凰網、
特斯拉官方、第一電動網
參考文獻：
郭曉際《特斯拉純電動汽車技術分析》
劉春娜《特斯拉汽車電池技術及策略》
CHRISTINE ROWLAND《Tesla,Inc.』s
Mission Statement & Vision Statement》
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