鉅大LARGE | 點擊量：521次 | 2022年07月07日
揭秘：TSLA Model 3 電池組是如何做到輕量化的？
大家還記不記得，在2018年第一季度財報會議上馬斯克說過這樣一句話：
TSLA的NCA正極材料中的鈷含量已經(jīng)低于其他電池生產(chǎn)商生產(chǎn)的下一代NCM811。加上電池包在內(nèi)，Model3的總重量和汽油車相當。
這句話中有兩個信息點：TSLA在電池性能上取得突破；TSLA電池組變輕了。
TSLA在電池性能上的小突破，GeekCar之前一篇文章中也講過了，今天著重講講第二點。
在文章開始之前，過一下電池包的概念：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電芯（Cell）：單體電池，可以理解成單節(jié)電池；
電池單元：A電芯組成一個電池單元；
模組（Module）：B個電池單元成一個模組；
電池包/電池組（Pack）：C個模組組合就是電動汽車的電池包；
科普完畢。
首先，電池包變輕了多少？把電池包重量分攤到每kWh來計算，Model3電池包的重量比原來ModelS85D電池包減輕了15%，比頂配ModelS/XP100D電池包輕6%。簡單講就是，在同樣電池容量下，Model3電池包的重量更輕。
Model3電池組能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化重要還是以下幾個原因：
電芯正極材料向低鈷高鎳發(fā)展
Model3使用的2170電芯將正極材料中所需鈷的含量降低到10%以下，低于其他電池產(chǎn)商生產(chǎn)的下一代NCM811電池中鈷含量（即鈷含量在10%）。這種突破使得TSLA對鈷的需求量減少了59%。在2012年，TSLA在每輛車消耗11kg的鈷，到2018年，每輛車上消耗4.5kg的鈷。
另外，馬斯克還曾說TSLA致力于提高電芯正極中鎳的含量來實現(xiàn)對電池包的減重。
不斷新增鎳的比例減少鈷的比例，好處是什么？使整個電池組的質(zhì)量降低。也會帶來電池性能的提高，續(xù)航里程的新增，同時對電動汽車加速還有一定程度的增幅，當然，這些都是后話。
電池包變小了
這一點要得益于2170電芯，21700電芯從尺寸以及電池容量上都比18650電芯要大很多，這樣就使得同等電池容量下對電芯需求量更少。
前段時間有國外團隊對Model3長續(xù)航版本（電池容量為75kWh）電池進行拆解測試，于是我們得到以下數(shù)據(jù)：
Model3的電池組由四個比例不同的模組構成。其中兩個模組由25個電池單元構成，另外兩個模組由23個電池單元構成。每個電池單元有46個2170電芯，Model3總共有4416顆2170電芯。
更早之前，有外國友人對ModelS85D進行拆解，我們把數(shù)據(jù)拿過來進行一個簡單比較：85D電池包共有16個模組，每組有444節(jié)，約由7104節(jié)18650電芯組成。
從數(shù)據(jù)上就一目了然，Model3電芯數(shù)量少于ModelS85D，這也使Model3電池包占用空間更小。而且重量更輕。
不同于ModelS/X的電池防撞保護設計
在Model3電池組拆解視頻中可以看到Model3電池防撞保護設計和ModelS/X是不同的。
ModelS設計有一個專門用于保護電池的電池殼，重達275磅（約124.74kg），相當于電池包重量的1/4。
但是在Model3的電池包上去掉了這個設計，也就是說電池組重量減少了275磅。
但是為了保證安全性，TSLA有自己的一套辦法。
在ModelS上，高剛度的鋼在車身上使用的很少，因為有「厚重」的電池殼為電池組供應安全保護。
但是在Model3上，高強度鋼的使用率大大提高。而且最重要的地方還是分布在車身以及安置電池的部分。
也就是說，Model3把電池防撞設計轉(zhuǎn)移至車身上。這樣一增一減下來，總體上還是把車身重量降了下來。
電池組輕量化進行中
通過由內(nèi)到外的設計優(yōu)化，TSLA實現(xiàn)了對電池組的輕量化設計。假如你以為這就完了，那你就錯了，要了解馬斯克有關技術創(chuàng)新可是有很深的執(zhí)念。
OurapproachatTeslawastoadoptimprovementsassoonastheywereready.Thismeantwewereimplementingupto50changesperweek.Weoftenjokedthatifyouwantedtoknowthe「modelyear」ofyourTesla,youneededtolookattheindividualcar’sVINnumber.
在TSLA內(nèi)部有關產(chǎn)品的更新是無時不刻的，我們每周對產(chǎn)品的改進多達50多處。所以我們經(jīng)常開玩笑說，假如你想了解你的TSLA是哪一代產(chǎn)品，去查看你的車輛當時的注冊碼吧。
以上這段話是TSLA前生產(chǎn)副總裁GregReichow說的。也就是說，現(xiàn)在我們看到的Model3的電池組設計并不是定型的。TSLA依然在不斷的對電池組進行優(yōu)化，不斷對產(chǎn)品進行迭代升級。這也是為何TSLA可以保持行業(yè)領先的原因。
但是有一個問題，在2170電芯能量密度的突破逐漸趨于極限之后，TSLA下一步的選擇會是什么？固態(tài)電池？超級電容？還是其他什么？
