眾所周知,壹款電動車的性能強弱通常是以電池、電機、電池管理系統這三點去進行比較。我們在日常接觸和了解最多的也當屬電池和電機這兩部分,主機廠在新車發布會的時候講的最多同樣也是這兩部分。
根據2019年資料顯示,全球動力電池排名前三名,分別是寧德時代、松下、比亞迪,其中我國企業就獨占其二;在驅動電機技術開發方面,過去的十年裏,中國車用驅動電機的專利申請總量是世界第壹。在兩項如此傲人的成績面前,為何我國的新能源汽車仍與特斯拉存在差距,上市之處不停的喊著“硬剛特斯拉”過後卻銷聲匿跡。
其實對於電動車來說,電池、電機、電池管理系統就像組成木桶的三塊木板,其性能的強弱,往往就取決於最短板。今天我們就以BMS技術角度分析,特斯拉為什麽能在電動領域鼻孔朝天?在此之前,我們首先簡單了解壹下什麽是BMS。
BMS相當於電池的”大腦“
電池管理系統(BMS)是電動汽車核心系統之壹,其主要作用是監控電池的狀態,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,保證電動車車的安全性和續航裏程等。
例如:當電動車充電時,BMS會實時傳遞電池充電狀態信號和相關數據,方便後臺系統計算充電效率並評估電池組工作狀態,實現只能充電,防止過充浪費並杜絕安全隱患,具有節約電力能源和設備安全保護的雙重功效,尤其在高溫或者低溫的情況下實現智能充電。對保護電動車具有重要意義。
特斯拉為什麽可以鼻孔朝天?
BMS主要作用是防止電池出現過充電和過放電,所以對於電池剩余容量(SOC)的估算,即是BMS研究中的關鍵點。由於電動車動力電池在使用過程中呈現非線性的特點,所以尋找的精確的估算方法顯得十分重要的,其精度越高,對於相同容量的電池,可以有更高的續航裏程,同理高精度的估算也可以有效的降低多需要的電池成本,這就是為什麽國產特斯拉賣20多萬利潤仍然那麽豐厚的主要原因。
對於特斯拉而言BMS(電池管理系統)也壹直被奉為其公司的最高機密,也是所有頂尖技術的核心。目前大多數BMS技術應用與鋰電池科技,相比與其他電池,鋰電池電池組對每壹節電池的電壓更為苛刻。
特斯拉的電池板是由16組電池組連接而成,壹組電池組裏面有444節鋰電池,每74節連接到壹起,所以整個電池板就是由7104節18650鋰電池組成。而特斯拉使用的電池是生活中,手電筒使用的18650鋰電池。
TA其實串聯在壹起的只有96節,並聯的只能算壹節電池不管妳並聯多少節。我們國內的新能源汽車的主機廠的電池組也是只計算串聯的個數而不是並聯的個數。
特斯拉憑什麽要特殊呢?事實上,如果妳了解特斯拉的算法,妳就會知道特斯拉的算法不僅需要大量的工況數據定標,而且還不能保證在任何情況下尤其是在電池老化以後的估算精度。當然,特斯拉的算法比幾乎所有國內的BMS算法還是好很多。
國內的BMS算法幾乎都是電流積分加開路電壓的方法用開路電壓計算初始SOC,然後用電流積分計算SOC的變化。倘若啟始點的電壓錯了,或者安時容量不準,就要壹錯到底直到再次充滿才能糾正?啟始點的電壓會出錯嗎?通過經驗告訴我們,會的,盡管概率很低。如果要保證萬無壹失,就不能只靠精確的啟始點的電壓來保證啟始SOC的正確。
特斯拉之所以牛,不是因為它的BMS可以管理7104節電池,而是對於帶電池的電控技術。
目前特斯拉的電池管理系統可以說是當今最成熟的系統,得益於其深度學習和人工智能的充分應用,特斯拉的BMS可以不斷獲得實際駕駛的大數據,然後對算法進行自我強化,從而使特斯拉電池組的續航時間相對更長。續航裏程是目前電動汽車滲透率提升所面臨的主要問題,而特斯拉依靠領先的設計概念,在這壹點上已顯露出差異化的競爭優勢。
在我們國內而言,電池管理系統方面,目前比亞迪的表現還是不錯的。我覺得要想打敗特斯拉,並不是新車上市”口號興邦“,而是要深入鉆研,克服技術壁壘,才能讓我國的新能源汽車領域在全球獨占鰲頭!
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