不如我把tesla的帖子集中一下吧

來源: chinomango 2014-10-28 11:05:21 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (25971 bytes)
  • Head room (front/rear): 38.8/35.3"
  • Leg room (front/rear): 42.7/35.4"
  • Shoulder room (front/rear): 57.7/55.0"
  • Hip room (front/rear): 55.0/54.7"
  • Seating capacity: 5 adults
  • Total cargo volume: 31.6 cu ft
  • Rear cargo volume (seats up/down): 26.3/58.1 cu ft
  • Front trunk cargo volume: 5.3 cu ft
  • Turning circle: 37 ft
  • Curb weight: 4,647.3 lbs
  • Weight distribution (%, front/rear): approx. 48/52
  • Model S is a rear wheel drive electric vehicle. The liquid-cooled powertrain includes the battery, motor, drive inverter, and gear box.
  • 60 kWh microprocessor controlled, lithium-ion battery
  • Three phase, four pole AC induction motor with copper rotor
  • Drive inverter with variable frequency drive and regenerative braking system
  • Single speed fixed gear with 9.73:1 reduction ratio
  • 10 kW capable on-board charger with the following input compatibility: 85-265 V, 45-65 Hz, 1-40 A (Optional 20 kW capable Twin Chargers increases input compatibility to 80 A)
  • Peak charger efficiency of 92%
  • 10 kW capable Universal Mobile Connector with 110 V, 240 V, and J1772 adapters
  • 4 year or 50,000 mile, whichever comes first, new vehicle limited warranty
  • 60 kWh battery has an 8 year or 125,000 mile, whichever comes first, warranty
  • 85 kWh battery has an 8 year, unlimited mile warranty

1.馬甲是UK Lotus Elise改的(記得lotus曾被印度買了?)build to order。核心是買了AC propulsion tzero概念車的全套驅動技術AC-150,後者曾使用鉛蓄電池獲得4.07秒的加速度,用的名字就是roadster。當時最大速度為 90mph@12000rpm,變速箱9.1:1。2003年改用鋰電池,因故沒能量產。Tesla是19世紀三相感應式電機發明人的名字,這種電機曾在 50年前的中國農村用於拖動水泵。
2.super S有配60KWh/85KWh電池,其中60KWh是208mile,估計空調收音機都沒開的最優狀態下(速度可能還是25mph--它最初創記錄時的速度)。
3.用三洋(股東之一)18650,3.1Ah鋰電,新產品去除單元的保護電路(降低成本增加風險),在電池盒裏噴塗,在單元失火時能起化學反應降低溫度,有的說是液體冷卻。這點是值得學習的。
4.電池3.1Ah×3.6V=11.16Wh或1KWh需89.6節,60~85KWh需5376~7616節電池。
網上說roadster用了6831節電池(11 sectors with 621 batteries each),約1000磅。PEM用85~95%的效率和72隻IGBT轉換為交流。我認為是三相,72/6=12估計11 sectors是轉換後並聯以簡化設計降低故障率。
5.對60KWh電池125000mile需充電至少601次。這恰是我以前說過的鋰電600次壽命。如果每次在50%充,壽命可能提高10%多。
問題是少量單元可能提前損壞,對整個電池組壽命的影響不清楚。但上述11 sectors有助益。
6.按網上估計的電池價格0.8~2刀,換電池至少要4300~6093刀,可能翻倍。
補充: 曾有用戶因幾周沒充電,電池就廢了,更換報價是40000刀。據稱S款一周放電可達50%!
7.網上說軟件限速為130mph,416hp/443ft-lb torque。按19吋輪胎和固定的9.73:1降速,這相當於馬達最高轉速:
9.73*(130/60)*63360/(19*3.1416)=22377.7rpm
這顯然很高,沒準馬達(軸承)壽命不到8年。如果按75mph駕駛則為12910rpm也不低。總之,單速直接驅動在城市裏還行。
8. 感應式馬達噪音小,調速隻能是變頻。據稱馬達輸出可達185KW,電池峰值輸出200KW,與原型機一樣。
9.家用充電單元是10KW,雙單元20KW,充滿分別要6/3小時,速率不比任何手機強。
10.tesla基本上是買了別人的東西換了馬甲。與一半的美國公司類似,它的能力在於吸金和營銷,技術含量有限。

補遺:據稱0-60mph時間約4秒,但同一文章說車重2500磅-其中電池約1000磅。
http://jalopnik.com/5887265/tesla-motors-devastating-design-problem
webarchive.teslamotors.com/images/owners/Owners_Manual_complete.pdf.zip

補充:關於網友指出加速性能而我回應是電機係的原因,我找到一段話應證:“Bullet proof drive-trains: EV's make max ft lb @ 0rpm, therefore don't require a gearbox, less to go wrong BUT, because there's so much twist @ 0rpm, the drive-train needs serious strengthening otherwise you can easily snap a drive-shaft. Tesla had that very problem in development, therefore added a single speed, gear-reduction transmission to prevent the driveline from snapping.”

這車的馬達就是三相AC與單相無刷相似(不需永久磁鐵)是1889年由tesla發明的:
http://www.teslamotors.com/blog/induction-versus-dc-brushless-motors
原型車,AC_Propulsion公司網頁還在:http://en.wikipedia.org/wiki/AC_Propulsion_tzer

聽國內朋友說,充電器是國內某理工大學開發的,他有朋友買了一套連電池19萬多。
 

車雲網5月28日報道 作為電動車的核心部件之一,Tesla的電池曾經被嘲笑、被詬病,甚至在實現銷售爆發式增長之後,仍有很多業界專家稱其“電池技術老舊”、“無核心競爭力”。原因在於Tesla是唯一一家采用18650型鈷酸鋰離子電池的公司,這種電池一直用於筆記本電腦中,難登電動汽車之“大雅之堂”,並且存在安全隱患。

首先將鈷酸鋰電池應用汽車 Tesla憑什麽

事實果真如此嗎?

在汽車上使用鈷酸鋰電池,Tesla算第一個

作為動力輸出的後盾,電池對電動車的作用不言而喻。因為本身性能較穩定、安全係數較高且可循環充電次數多,磷酸鐵鋰電池是目前市場上動力電池的首選,如雪佛蘭Volt、日產Leaf、比亞迪E6和Fisker Karma。

Tesla則有些另類,他旗下的Roadster和Model S使用的是18650鈷酸鋰電池。與磷酸鐵鋰電池相比,這種電池雖然技術較為成熟,功率高、能量密度大、且一致性較高,但安全係數較低,熱特性和電特性較差,成本也相對較高。

據業內人士介紹,18650電池外電壓但凡低於2.7V或高於3.3V,都會出現過熱的症狀。如果電池組較大且組內溫度梯度控製得不好,就會存在很大的起火風險。而電池技術的關鍵恰恰就是電壓電流和熱量控製,難怪Tesla被批評為電池技術不靠譜。

但實際上,被認為更安全可靠的磷酸鐵鋰電池也並非萬無一失。在 製備的燒結過程中,氧化鐵在高溫環境下存在被還原成單質鐵的可能性,單質鐵會引起電池的微短路,這是電池中很忌諱的物質。此外,磷酸鐵鋰電池在實際生產中 充放電曲線差異大,一致性較差且能量密度較低,這直接影響到電動車敏感的續航問題。海通國際證券公司最新的研報顯示:特斯拉電池能量密度 (170wh/kg)大約是比亞迪電動車磷酸鐵鋰電池能量密度的兩倍。

首先將鈷酸鋰電池應用汽車 Tesla憑什麽
Tesla使用的18650電池

早在上世紀70年代,英國賓漢頓大學的Whittingham女士就發明了18650電池,這種電池常應用於筆記本電腦、強光手電等數碼產品上,但是,將這種直徑18mm、高65mm的圓柱形鋰電池用在汽車上,Tesla是第一個吃螃蟹的人。

Tesla的電池技術總監Kurt Kelty曾經表示:Tesla起初也嚐試了市麵上超過300種電池,包括板型和方型電池,最終選擇了鬆下的18650電池,一方麵,18650的能量密度更大且穩定性與一致性更好。另一方麵,18650可以有效降低電池係統的成本。

鬆 下官網顯示,型號為NCR18650的鋰電池是一款高能量模型(HighCapacity)電池,該電池的名義伏特數為3.6V,名義最小容量為2750 毫安時,重量為45.5克。並且,在Tesla第二代車型Model S上使用的18650比之前Roadster的能量密度高出3成。

據 Tesla首席技術官JB Straubel表述:從Roadster到Model S“轉型”的四年時間,電池組成本已經下降了約44%,並且仍然會繼續下降。鬆下曾在2010年向Tesla投資3000萬美元,成為其股東之一。並且於 2011年達成戰略協議,將負責Tesla今後5年全部車輛的電池供應。按照Tesla目前預計每年2萬輛的產量,鬆下18650將裝配在超過8萬台 Model S上。

6831節鋰電池的神奇重組

18650存在安全風險是不爭的事實,Tesla如何“搞定”這一硬傷?秘密武器在於其電池管理係統,給出的解決方案是將6831節2安時左右的鬆下18650封裝電池通過串聯和並聯結合在一起。

首先將鈷酸鋰電池應用汽車 Tesla憑什麽
Tesla Roadster電動跑車動力係統

要驅動一輛電動車,需要大量的18650電池,Tesla Roadster的電池係統包含6831節小電池,而Tesla Model S更是高達8000節,如何排列組裝這些數量眾多的小電池尤為重要。

這 時候,Tesla創始人之一Marc Tarpenning以往的經驗派上了用場。他曾是這個領域的專家並成功出售過一家公司。他把網絡控製領域用程序控製成百上萬台服務器的模式搬到了 Tesla電池係統控製領域,通過一年的DOE(design of experiment,實驗設計),用分層次管理的辦法成功控製了這6831節小電池以及電壓和溫度:

·69個18650電池被並聯封裝成一個電池磚;

·99個電池磚串聯成一個電池片;

·11個電池片組成一個電池包,總計6831節。

僅僅有這些層次還不夠,對於每一個層次都要進行監控,於是他們在每個電池單元、每個電池磚、每個電池片的兩端均設置有保險絲,一旦電池過熱或者電流過大則立刻融斷,斷開輸出。

僅僅有保險絲還是不夠,於是:

·在每個電池片上,均設置有BMB (Battery Monitor board)即電池監控板,用以監控每個電池磚的電壓,溫度以及整個電池片的輸出電壓。

·在整個電池包上,設置有BSM(Battery System Monitor),用以監控整個電池包的工作環境。包括電池包的電流,電壓,溫度,濕度,方位,煙霧等。

·在整車層麵,設置有VSM (Vehicle SystemMonitor),用以監控BSM。

這 樣一套電池控製係統成為Tesla的技術核心,當Tesla剛剛公布這套造價高昂的係統時(傳言高於20000美金),很多業內人士不約而同地對其唱衰, 認為將7000個電池放在汽車裏的行為是可笑的。但事實卻給予他們有力的回應,雪佛蘭Volt起火、Fisker Karma車型更是一年內發生三次自燃事件,而反觀Tesla,不論是Roadster還是Tesla Model S都從未發生過起火自燃事件。(mango注: Model S目前已經有三起著火,車輛局已開始調查。據稱Model S的保護電路有所簡化,外殼內有化學冷卻塗層。)

首先將鈷酸鋰電池應用汽車 Tesla憑什麽
Tesla Model S電池板與車架融為一體的設計

Tesla 已經和豐田、戴姆勒等廠商在電動車領域進行合作,包括為smart、奔馳A級、奔馳B級等車型電動版提供電池動力,給豐田RAV4電動車提供電池組和電機 等。目前戴姆勒持有Tesla 4.3%的股份,豐田也持有Tesla 2.9%的股份。但是由於Tesla正式投入市場的產品時間不長且數量不多,理論上完美的Tesla電池係統還需繼續麵臨實踐檢驗。

mango:由上文看,電壓為99×3.6=356.4V,容量為69×2.75=189.75AH。如按上圖53KW估算則電池容量不是2.75而是 2.12AH,估計是保護電路有所損耗。如果改用36AH電池,隻要4並總共4×99=396塊(Tesla用6831個)。
最後說一下,Model S用的不在是LCO (Lithium Cobalt鈷酸鋰)電池而是 NMC (Lithium Nickel Manganese Cobalt鎳鈷錳酸鋰,較便宜). NMC batteries have improved life span, power output, safety, and temperature performance,即更安全因鈷含量較少,因此簡化保護電路也許是失火的原因?
===
在發生的三起事故中,其中有一起就是因為駕駛員把車軋過一個大鐵塊,劃傷底盤導致電池短路起火。特斯拉的加固措施的第一步是采用鈦合金板,用這種原用於航 空及軍事用途的高強度材料來加固底盤,防止劃傷。其次是加高鋁棒以及增加一層鋁合金材料,用於吸收碰撞產生的能量。NHTSA對於特斯拉的加固措施感到滿 意,沒有從中發現技術瑕疵。從2013年3月6日起的所有特斯拉Model S都會增長這三層防護措施。特斯拉CEO馬斯克表示之前生產的車型可以免費加裝這些防護板。在特斯拉的博客上,馬斯克公布了美國人開經過加固的特斯拉通過 各種道路的視頻。在汽車底部的攝像機記錄顯示,那些障礙物無法損壞特斯拉的底盤。
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2014年2月,Tesla在加拿大曝出第五起車輛自燃事故。值得注意的是,此次車輛在發生自燃時,並未進行充電操作或遭到任何異物的撞擊,從而排除了特斯拉方麵在處理之前四起車輛自燃事件時給出的起火原因。
在去年下半年接連發生的四起特斯拉Model S自燃事故中,特斯拉方麵將起火原因分別歸咎於外來異物撞擊及用戶家庭電路異常,並於去年年底對充電器適配器進行了軟件升級以防止其出現過熱。
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特斯拉每天拉著半噸多重的電池跑在路上,平均每公裏耗電約為0.18度。美國用的是核電,因此, 特斯拉在美國每公裏碳排放大概是122g,無疑是環保節能車型。但中國大量使用煤電,算下來,特斯拉的碳排放約為175g/公裏,而傳統的汽油車大概是 150或160g左右。特斯拉居然比汽油車的二氧化碳排放還要高。因此,在中國,Tesla不屬於節能環保車型。上汽投入20億元研發榮威E50純電動轎 車和榮威550插電式混合動力車。為什麽從小車入手做純電動汽車?因為它用的電池較少,自重較輕,每公裏二氧化碳排放約在75g左右,比傳統車低一半。

轉的:我和Tesla的第一年 http://www.autohome.com.cn/use/201404/760003.html

本文作者David Noland是一名資深記者,同時他也對電動汽車頗為著迷,擁有Chevrolet Volt 和Tesla Model S兩台車。原文載於Green Car Reports網站,可以看成是對Model S的一篇深度體驗帖。

收到深綠色的 2013 款 Tesla Model S 已經一年了。四年的等待後,在最初幾天裏,我幾乎把“世界上最神奇的車”掛在嘴邊。

一年時間裏,這輛 Model S 經曆頗豐:從各式小故障,到極冷極熱的天氣;從普通買菜用,到公路旅行;從家裏的電表到“超級充電站”;從塞車,到去售後服務店;從軟件更新到胎壓警告。讓我不得不對它”世界上最神奇的車“的評論做出一些微調。

“燃油”效率和成本

這 15234 英裏(24374 公裏)路共消耗 5074 度電。平均下來,每英裏(1.6 公裏)333 瓦時。比起美國環保局額定的 350 瓦時 / 英裏(560 瓦時 / 公裏)要稍好一些,算下來正好是 3 英裏(4.8 公裏)一度電。在公路旅行中,我從 3 個“超級充電站”免費充取了大約 1275 度電,跑完 4000 英裏(64000 公裏)路。而這 5074 度電中的 3000 度,就來自我自己家的電表了。

我所居住的紐約州,當地電費大約為 14 美分 / 度,算下來一年充電的花費是 530 美元,或 3.4 美分 / 英裏(2.125 美分 / 公裏)。而一輛奔馳 S 係的燃油花費大約為每年 3000 美元或 20 美分 / 英裏(12.5 美分 / 公裏)。

但事實上,Model S 的實際耗電量比其內置電表顯示的要多。平均的充電效率是 85%。這就意味著,我自家電表上的每 100 度電,隻有 85 度電能被車子使用,車內電表顯示的即是 85 度。因此,實際耗電量更可能是 5700 而非 5074 度。

此外,在前 10 個月,Model S 在完全停車狀態下的平均日耗電量是 4.5 度。而在 2 個月前的軟件更新之後,Model S 平均日耗 1 度電。我粗略估計,這一年裏,非駕駛狀態的總耗電量差不多是 1400 度。

加上 1400 度,年總耗電就是 7100 度。換言之,2.1 英裏 / 度(3.4 公裏 / 度)。泊車耗電和充電流失的電量,大約是 820 美元一年。這大約是同級別非電動車燃油費的 1/4。



冬季和夏季

和多數電動車一樣,天氣越冷耗電越大。4-10 月 Model S 平均耗電 301 瓦時 / 英裏(188 瓦時 / 公裏), 而 11-2 月則是 371 瓦時 / 英裏(232 瓦時 / 公裏)。最熱的 7 月大約為 290 瓦時 / 英裏(181 瓦時 / 公裏),相比之下 1 月則高達近 400 瓦時 / 英裏(250 瓦時 / 公裏)。

有時,去一趟超市買菜的電耗會高達 500 瓦時 / 英裏(312 瓦時 / 公裏),這還是在不考慮泊車電耗和充電損失的情況下。這類的短途電耗是最可怕的,因為加熱電池,車艙,啟動車子時需要的大量電力,且無法平攤到長距離的裏程中。

寒冷天氣時的長途的平均耗電則會在剛開始的高峰後穩定下降,最後落在 370-380 瓦時 / 英裏(231-238 瓦時 / 公裏)的區間內。

可靠性

這一年中,我倒沒有遇到大問題。因為在保修期內,一些小故障都在服務中心免費解決了。

  • 12伏的電池被換掉了,這似乎是早期生產中的普遍問題。
  • 鑰匙上一個按鈕殼脫落。導致鑰匙在口袋裏時會不小心啟動開窗,解鎖等功能。我不得不去服務中心換新鑰匙,因為新鑰匙的重新編程,等了4個小時。在新鑰匙的按鈕蓋又掉了時,我決定就湊合用了。
  • 車子內控製充電口開關的按鈕蓋也掉了。Tesla用聯邦快遞連夜寄給我一個替代品,換上以後按鈕蓋是不掉了,按鈕卻偶爾失靈。
  • 右後門把手換了新的。
  • 屏幕時不時會顯示胎壓警告,在和服務中心溝通後,他們讓我忽略這個提示。
  • 兩個側後視鏡在我切換成倒車模式時本該自動調整,我打算下次去服務中心時再檢查。


更換電池

因為要去公路旅行,我在 12 月不得不把 60 千瓦時的電池升級到 85 千瓦時。工廠先告知我這行不通,後來服務中心的人似乎找到了一種方法。更換的過程隻花了 2 天時間。有了新電池,2500 英裏(4000 公裏)從紐約到佛羅裏達的公路旅行放心多了。

瑕不掩瑜的5點

  1. 加速: 隻需 5.4 秒,就可以從 0 達到 60 英裏 / 時(96 公裏 / 時)。我更欣賞的是它革新性的加速度質量——瞬間,無縫,安靜,不費力。這才是這款車的特別之處。盡管已經一年了,每次輕踩踏板時我還是會格外激動。
  2. 減速: 之前我還對再生製動功能有些懷疑,這個功能的目的是回收原本會在製動期間損耗的能量給電池充電。而現在我則愛上了這種猶如降檔一般的感覺,我幾乎不踩刹車 了。不幸的是,我的妻子對猛烈地再生製動會暈車。好在它有強弱兩檔,我喜歡的運動型強檔和我妻子喜歡的溫和減速弱檔。
  3. 節約能源: 開著一台相當於油耗 100mpg(100 英裏 / 加侖 =42.5 公裏 / 升),並且這麽大而高速的車給人一種不真實感。而那靠著免費“超級充電站”網絡完成的 2500 英裏(4000 公裏)的公路旅行,則給人一種神奇到仿佛不合法的感覺。
  4. 售後服務: 更換 12 伏電池,是我有過的和汽車有關最棒的經曆。說實話,我根本不知道這款 Model S 有個 12 伏的電池,更別提意識到它有什麽潛在問題了。最開始,我接到一個來自 Tesla 服務中心的電話,接著兩個工作人員出現在我家的車道上。在被告知電池有潛在問題的 3 小時後,一個我根本沒意識到的問題被解決了。
  5. 設計:對我來說,車子的外觀是很重要的。我不太可能去買一個不好看,甚至長相平庸的車。Model S 的優雅不會隨時間而消逝。一年了,每次停好車在離開停車場時,我還是會回頭看一眼 Model S。
美中不足的5點

  1. 長途旅行受限:與其說這是 Tesla 本身的問題,不是說是一個“超級充電站”網絡的問題。以美國東北部為例,我仍然不能夠隨性而為開著 Tesla 去探望在緬因州,佛蒙特州,或是紐約州北部的朋友。希望會有更多的“超級充電站”出現。
  2. 泊車電耗:這不僅僅是浪費的電能和金錢的問題。一年 200 美元並不是最令我煩惱的。而是,Tesla 作為世界上最偉大的車卻在超過一年的時間裏還沒有解決這最基本的瑕疵。據我所知,市場上的所有純電動車都不存在這種問題。
  3. 上下車:這是個無法避免的問題,為了保證美觀和氣體力學,駕駛艙門設計的很低。對我這麽一個 180 公分,又早已不年輕的人來說,我需要很努力地彎下身子才能進去。當然,這也和我腰背部時而疼痛有關。或許,下次我會試駕一下 Model X。
  4. 冬季:和多數電動車一樣,Model S 在寒冷季節裏電能效率極低。在最開始的 10-20 英裏(16-32 公裏),Model S 會完全禁用再生製動功能。隨著電池漸漸加熱,動能和再生製動才會慢慢恢複。寒冷季節裏跑短途,就很不實用了。冬季裏輪胎的牽引又是另一個問題。看著 4000 美元一套的冬用輪胎,我還是打算繼續用自己的全季輪胎了。
  5. 觸屏的人體工程學: Model S 從外到內的設計都很令人著迷沒錯。但如果沒有物理按鍵,司機為了調節氣溫或是音響時則必須按得很準。這在視覺和認知上雙重分散了注意力。更糟糕的是,時不時地死屏有時會要求多次點擊。這就意味著更長時間地視線離開前方道路。


雖然有抱怨,但當我坐在 Model S 裏望著窗外時,沒有一次我希望自己開著別的車。沒有一次。對我來說,這依然是目前為止世界上最棒的汽車。

 

 

 

所有跟帖: 

電動車走local 應該是最經濟的 -BlueRiverValley- 給 BlueRiverValley 發送悄悄話 (148 bytes) () 10/28/2014 postreply 16:28:03

走local 高爾夫cart就行了。 -biglow- 給 biglow 發送悄悄話 biglow 的博客首頁 (0 bytes) () 10/28/2014 postreply 18:41:57

才知道。不過ford最近有款似乎不錯 -chinomango- 給 chinomango 發送悄悄話 chinomango 的博客首頁 (0 bytes) () 10/28/2014 postreply 21:14:14

ford focus ev在公司的停車場上見過 -BlueRiverValley- 給 BlueRiverValley 發送悄悄話 (150 bytes) () 10/29/2014 postreply 09:20:46

讚一個 ! -dj2- 給 dj2 發送悄悄話 (0 bytes) () 10/28/2014 postreply 18:31:40

不管怎麽控製,Tesla用的電池一旦短路就玩完。短路或過熱情況對汽車來說是無法避免的。 -追風大老虎- 給 追風大老虎 發送悄悄話 追風大老虎 的博客首頁 (248 bytes) () 10/30/2014 postreply 14:27:45

高科技炮仗,內保電路設計有問題,過流該切斷的 -chinomango- 給 chinomango 發送悄悄話 chinomango 的博客首頁 (0 bytes) () 11/01/2014 postreply 22:32:34

有Chevy Volt的嗎? -武當純陽24代- 給 武當純陽24代 發送悄悄話 武當純陽24代 的博客首頁 (119 bytes) () 10/30/2014 postreply 18:46:47

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