电动汽车产业这把火真的烧起来了,没有什么比数据更有说服力。2016年,中国销售的电动车数量达到50.7万,比2015年增长53%。与此同时,来自法国巴黎银行的调研报告指出,截止2016年底,全球范围内的电动汽车占汽车市场份额尚未跨过1%的门槛,这意味着,未来几年,电动汽车产业仍将高速发展,在这样的背景下,我们决定来分析一下主流电动汽车的技术路线,同时展望未来几年动力电池的发展趋势,如果你有不同意见,欢迎在文末与我讨论。

主流电动汽车技术路线

特斯拉Model S & X

作为风头正劲的明星车企,特斯拉汽车是一个无法绕开的话题,特斯拉汽车的动力电池是来自松下的三元锂电池,具体形态为众所周知的18650/2170(Model 3)圆柱形电池,圆柱形电池的主要特征为自动化生产工艺成熟,产品良率高,一致性好;电池小、电池组散热面积大;成组工艺复杂,电池组系统可靠性低。

最后一点也导致了很多人的认知误区,认为特斯拉没有企业责任,无视三元锂电池的低可靠性而为了高能量密度强推18650。在特斯拉发展早期,也有许多业内人士因此唱衰特斯拉汽车的安全性。特斯拉CTO J B Straubel曾就这个问题做出回应:“相信我,在不久的将来我们会看到18650是最有说服力的。我真的不知道为什么18650会引起那么多争议。我们的电池实际上是深度定制的,我们和松下一起做了大量的定制工作。我们做的是汽车级的电池,按照汽车级的标准严酷测试,绝对不可能在任何笔记本上找到这种电池。”可以这样讲,传统消费电子类18650和特斯拉18650只是在形状和大小上一致,在安全性和性能上还是有一定区别的。

此外,特斯拉在电池组和电控技术安全性上的投入也令人印象深刻,这个技术优势从多家传统车企对特斯拉汽车逆向工程上也可以得到证明。以特斯拉Model S P90D为例,在电池组方面,该车的动力电池共由16个模组构成,每个模组有444个电芯、74并、6串、共计7104个电芯。而P100D在同P90D的电池组外形、尺寸完全一样的情况下,多塞进了10kWh的电能进去,除了能量密度提升做出的贡献外,媒体拆解显示,特斯拉重新设计了整个电池组装置,在相同的空间里堆叠了更多的电芯——虽然同样由16个模组构成,但每个模组有516个电芯、86并、6串、共计8256个电芯。联想到Model 3小得多的车体空间,我们推测,率先应用在P100D上的新型电池组技术很可能是为了给Model 3做技术验证,以便随后给Model 3配置尽可能大的电池组,使之更具竞争力。

在电池热管理系统上,P90D用一个四通转换阀实现了冷却系统的串并联切换。当电池处于低温时,电机冷却回路与电池冷却回路串联,从而使电机为电池加热。当电池处于高温时,电机冷却回路与电池冷却回路并联,两套冷却系统独立散热。汽车可以根据工况选择最优热管理方式。