電動汽車製造指南|回形針_風聞
观察者网用户_239377-2018-10-22 15:27

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-文字稿-
這是一張 1912 年的照片,一位女士正在給她的電動汽車充電,是的,電動汽車。
和燃油汽車一樣,電動汽車也誕生於 19 世紀末,但由於造價昂貴,很快就敗於燃油汽車,並在此後的一百年裏近乎銷聲匿跡。

直到新世紀到來,電動汽車才終於迎來了新一波的生產製造熱潮。
造電動汽車的第一步是獲取生產資質。
根據發改委和工信部於 2015 年發佈的《新建純電動乘用車企業管理規定》,新成立的電動汽車廠商,必須申請兩個部門的資質才能生產、銷售電動車。

這兩項資質的審批相當嚴格,目前中國七十多家電動汽車新廠商中,只有 16 家獲得了發改委的資質,9 家獲得了工信部的資質。
不過,在此之前就有汽車生產資質的傳統車企不受新規定影響,所以那些沒有資質的新廠商,就可以靠傳統車企代工或者收購傳統車企曲線救國。比如蔚來就是靠江淮代工,而威馬則收購了黃海和中順兩家傳統車企。
有了資質就可以放心造車了。
電動車和燃油車的車體制造並沒有顯著差異,對於廠商來説,電動汽車動力系統的設計製造才是關鍵,尤其是電機和電池。
這是電機的基本結構,其中的定子和轉子可以靠通電產生磁性,只要控制通電的時機和電流的方向就能讓定子的磁場旋轉起來,轉子就會跟着轉動,從而驅動汽車。

電池是電動汽車的核心。
今天的電動汽車幾乎都是用鋰電池,比如特斯拉的 Model S 系列,用的是松下生產的 18650 型鈷酸鋰電池,只比我們日常使用的 5 號電池大一點,容量約 3000mAh 左右。
在 Model S 85 車型上,每 74 節電池並聯成一個電池包,每 6 個電池包串聯成一個電池組,然後再用 16 塊電池組串聯成電池板。最終,總共 7104 塊電池就能達到接近 400 伏的工作電壓以及 85 千瓦時的總電量。

而為了防止不均勻的充放電導致電池發熱、衰減、甚至失效、爆炸,電池板內的每塊電池組都裝有 BMS 電池管理系統,可以調節不同電池的充放電速度,乃至讓電池互相充電保證電量均勻。

BMS 還要通過冷卻系統給電池散熱。
冷卻系統目前主要有兩種形式:利用自然風或風扇的風冷,散熱效率較差,主要用於電池容量較小的車型;利用冷卻液循環流動的液冷,散熱效率較高,是當前國內外廠商最常用的方案。


除了降温,BMS 還可以在寒冷天氣給電池加熱至適合的工作温度,尤其在北方地區,可以顯著提升電池表現。
電池和 BMS 對電動車續航至關重要。電池的能量密度越高,就能在有限的車體空間內塞入越多電池,而 BMS 的算法越先進,就能用同樣的電池跑出越長的里程。
特斯拉之所以擁有業內最長的續航,正是因為電池性能和 BMS 算法領先同行。
當然,特斯拉的價格也遠遠領先同行。比如 Model X 100D 相比廣汽傳祺的 GE3 530,電池多了一倍,續航提高了 34% ,但價格卻翻了 5 倍。
這裏面除了技術投入、進口税等原因增加的成本,還有電動汽車智能化帶來的溢價。
今天的新興互聯網車企無一不強調 OTA(Over-The-Air)空中升級功能,可以讓汽車像手機電腦一樣通過軟件更新來優化車輛。

傳統燃油車比如東風本田 CR-V 在曝出剎車問題後召回了三萬多輛車,而特斯拉的 Model 3 卻利用 OTA 輕鬆縮短了約 6 米的剎車距離。
除了修復問題,OTA 還能提升車輛的硬指標,特斯拉 2017 年底的軟件更新讓 Model X 100D 的百公里加速時間縮短了 0.5 秒。

不過,正如你的手機升級後可能會黑屏死機一樣,在 OTA 方案還未成熟的今天,你的電動汽車可能會遭遇同樣的窘境。
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