一文詳解特斯拉熱管理方案剖析

來源 | 新興產業觀察者

從電動車行業標杆企業特斯拉來看:一方面,Model 3熱管理方案簡化,成本壓力下的安全隱患,熱管理重要性凸顯;另一方面,Model S/X熱管理方案不斷優化,新能源汽車核心競爭力所在。從新能源汽車整體來看, 熱管理液冷系統趨勢明顯,解決方案定製化、專業化,系統、零部件供應商需求提升。

| Model 3熱管理方案簡化



一文詳解特斯拉熱管理方案剖析

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Model 3熱管理系統有些改變,新設計了一個熱管理控制器,即使電動車在停止的情況下,或者在超級充電站充電的時候,系統可以發送請求給動力系統逆變器,使逆變器開始工作,電機產生的熱量用來加熱電芯,而不會產生扭矩。

另外,特斯拉在評估過整個系統的效率後,在Model 3的熱管理系統中取消了電池加熱器,完全依靠軟件系統調節熱管理方案,也可能是成本壓力下的一種妥協。

電芯的封裝相對簡陋,藍色膠體填充在電芯周圍,相比Model S細緻的封裝,Model 3存在安全隱患。

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| Model S/X熱管理方案不斷優化



在電池包層面,有液冷管路貫穿,為了更好的導熱效率,冷卻液選用50%水和50%乙二醇。一方面有利於電池單體的充分散熱,另一方面有利於提高電池單體間的溫度一致性。

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特斯拉用一個四通閥實現了幾條冷卻系統的串並聯,當電池處於低溫狀態需要加熱時,電機迴路與電池迴路串聯,電驅動的熱量可以用來加熱電池和駕駛艙;當電池溫度高需要冷卻時,電機迴路與電池迴路並聯,電池和電機又能獨立冷卻;電池和空調系統共用一個熱交換器,幾條迴路相互聯動,根據工況選擇最優熱管理方式。

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而當特斯拉為Model S和X推出100D 版本的時候,熱管理系統也相應進行了升級,新增兩條短迴路貫穿新的電池模組。

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| 特斯拉電池迭代



特斯拉Model S/X的85D升級到100D,從松下18650圓柱電池升級到Model 3的2170圓柱電池,特斯拉在電池大型化、能量密度不斷攀升。

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Model S/X 85D電池:松下18650圓柱電池,單體容量3.1Ah,單體能量密度245Wh/kg,16個模組,每組444個電芯,共7104個電芯,總電量85kWh。

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Model S/X 100D電池:同是松下18650圓柱電池,16模組,每組516個電芯,共8256個電芯,整體帶電量有很大提升,達到100kWh。

Model 3長續航版電池:松下新一代2170圓柱電池,4個模組,其中2個模組含有25個電池塊,另2個模組含有23個電池塊,每個電池塊含有31個電芯,共4416個電池,電池的能量密度有了整體提升。

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| 熱管理液冷系統趨勢明顯



從目前各整車廠發佈的新車型來分析,中大型純電動車繼續擴大液冷系統的滲透率,而小型純電動車、乃至插電混動車,應用液冷系統的新車型越來越多。

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