特斯拉的三電系統(tǒng)介紹

特斯拉的三電系統(tǒng)

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電動(dòng)化發(fā)展路徑特斯拉在三電方面自研比例較大，以研發(fā)動(dòng)力電池電芯、電池?zé)峁芾頌楹诵模?a target="_blank">供電方面，則采用家庭充電樁+自建充電站方式特斯拉電動(dòng)化路徑總結(jié)相比于主流新勢(shì)力車企，特斯拉踐行三電核心技術(shù)全方位自研，其動(dòng)力電池電芯、BMS、電機(jī)、電控技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。理想汽車布局高壓純電平臺(tái)最早，堅(jiān)持增程式 技術(shù)路線；蔚來自研BMS和電機(jī)電控等前沿技術(shù)。

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大圓柱電池特斯拉圓柱大電池具有能量密度高、安全可靠等優(yōu)勢(shì)，三代電池從18650，到21700，再到4680演進(jìn)特斯拉的大圓柱電池區(qū)別于方形電池和軟包電池，特斯拉推出行業(yè)獨(dú)有的大圓柱電池，三代電池從18650、到21700，再到4680型號(hào)演進(jìn)，電芯，體積、容量、成組性能和售價(jià)亦在不斷提升。

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電池管理系統(tǒng)（BMS）特斯拉電池單體數(shù)量是寶馬和榮威方案十倍以上，但檢測(cè)電壓與溫度是這兩者的1/2甚至更低，體現(xiàn)出特斯拉BMS的優(yōu)勢(shì)特斯拉的BMS特斯拉自研BMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用主從架構(gòu)，主控制器(BMU)負(fù)責(zé)高壓、絕緣測(cè)試、高壓互鎖、 接觸器控制、對(duì)外部通信等功能，從控制器(BMB)負(fù)責(zé)單體電壓、溫度測(cè)試，并上報(bào)BMU。

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CTC技術(shù)特斯拉車型采用CTC技術(shù)后，續(xù)航里程得到大幅提升、每千瓦 時(shí)電池生產(chǎn)成本和資本投入也實(shí)現(xiàn)有效降低特斯拉的CTC技術(shù)特斯拉CTC技術(shù)引領(lǐng)汽車行業(yè)生產(chǎn)制造革命。CTC成組技術(shù)搭配4680電芯，整體架構(gòu)省去 了電池包，直接將電芯集成到車身上，使得車輛續(xù)航里程增加14%、電池單位生產(chǎn)成本降低7%、電池單位生產(chǎn)投入降低8%，同時(shí)能有效降低車身重量、提高車輛性能。

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永磁同步電機(jī)永磁同步電機(jī)能為汽車提供強(qiáng)勁而穩(wěn)定的動(dòng)力支持，特斯拉新車型Model 3已經(jīng)開始采用特斯拉的“感應(yīng)+永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)”搭配方案特斯拉 Model 3 前軸仍采用交流異步電機(jī)，后軸則采用永磁同步電機(jī)。對(duì)比交流異步電機(jī)，永磁同步電機(jī)的外形尺寸更緊湊，運(yùn)作效率高且續(xù)航更長(zhǎng)，更容易控制。在 Model Y中，特斯拉繼續(xù)亦采用永磁同步電機(jī)方案。采用感應(yīng)+永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)搭配方案能夠較好利用感應(yīng)電機(jī)高效區(qū)在高速、永磁電機(jī)高效區(qū)在低速的特點(diǎn)，進(jìn)行兩者工作區(qū)域效率的互補(bǔ)。

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扁線電機(jī)扁線電機(jī)優(yōu)勢(shì)在于功率密度較大且成本亦有降低，從Model 3到Model Y，特斯拉已完成由圓線電機(jī)向扁線電機(jī)的切換特斯拉的扁線電機(jī)方案特斯拉擁有5種型號(hào)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，包括3臺(tái)圓線電機(jī)和2臺(tái)扁線電機(jī)。相比圓線電機(jī)，扁線電機(jī)槽滿率提升近30%可使電機(jī)體積減小，寬截面使其繞組溫升降低17.5%，能讓電機(jī)輸出功率更高，有效降低材料成本和功率密度。當(dāng)Model Y搭載扁線電機(jī)后，電機(jī)體積和功率密度皆有所優(yōu)化。在特斯拉的示范效應(yīng)下，比亞迪、大眾、蔚來、理想等車企皆開始采用扁線電機(jī)。

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碳化硅（SiC）功率器件特斯拉是首批生產(chǎn)制造中使用SiC材料的汽車制造商，Model 3已開始使用SiC功率器件，帶動(dòng)SiC開啟汽車商業(yè)化應(yīng)用之路特斯拉采用SiC功率器件特斯拉Model 3的主逆變器采用SiC功率器件，電能轉(zhuǎn)換效率顯著增加，續(xù)航里程提升5~10%。相比于硅基材料，SiC具有耐高壓性、高速運(yùn)作、熱傳導(dǎo)速率快等優(yōu)勢(shì)。特斯拉車型采用SiC功率器，提振SiC芯片在電動(dòng)汽車供應(yīng)鏈中的地位。

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