編者:本文為北京理工大學電動車輛國家工程實驗室、北京理工大學機械與車輛學院副教授、中國電工技術學會電動車輛專業委員會委員孫立清所做的研究報告。原文标題為《當前新能源汽車及相關領域存在的問題或熱點剖析及建議》,篇幅較長,我們分兩期刊發,本文為第二篇。(第一篇《剖析新能源汽車熱點:16條技術幹貨與産業建議》)
【第一電動網】(專欄作家孫立清)對于當下熱點TESLA電動汽車,筆者綜合各方觀點認為:
(1)TESLA采用的電池和管理系統價格偏高,集成後安全問題猶在。
以ModelS系列為例,電池成本約占到整車總成本的50%,其次為BMS系統,約25%左右,其餘包括車身等構件總計約25%。可見電池系統為特斯拉電動車最核心的成本構成。目前特斯拉應用的電池由日本松下公司提供,松下為特斯拉供貨的锂電池型号為NCR18650A,屬于較常見的鎳钴鋁三元锂電池,其次為BMS系統,這部分成本比較固定。以高配版汽車為例,其使用的7410節左右松下NCR18650A電池成本就達到了18.5萬元(按電池價格25元/節計算),占到了電池總成本的70%。另外電池管理系統成本約為8萬元。
特斯拉充電盒
(5)電機所采用銅轉子交流異步電機沒有獲得太大優勢,TESLA高價噱頭值得懷疑。
文獻研究《采用鑄鋁轉子和鑄銅轉子時鼠籠式異步電機的損耗特性對比》表明,以1台5.5 kW三相異步電機為例,計算分析采用鑄鋁轉子和鑄銅轉子時電機各項損耗及效率的變化特點。結果發現:空載時,2種轉子的各項損耗并無太大差别;滿載時,定子銅耗和鐵耗差别不大,銅轉子基波銅耗大幅降低,但諧波銅耗略微增加,最終使得電機總損耗降低約60W,效率增加約1%。可見所采用銅轉子交流異步電機沒有獲得太大優勢,尤其在低速功率相對較小的中低端電動汽車上, TESLA拿銅轉子做高價噱頭值得懷疑。而實際上,采用六相制交流異步電機采用銅轉子可以獲得很高的效率優勢。
(6)TESLA電機電控一體化并未實現
近日,三菱重工宣布他們研發出了世界上最小的電動車用電機與逆變器組合系統。三菱重工實現電機與逆變器小型化的秘訣有兩點,首先是優化逆變器内的晶體管與二極管制造材質。目前的逆變器内部元件材質多為矽,這次三菱重工将其加以改變,使用碳化矽(官方預估到2018年,碳化矽的元件生産制造成本就會與現有矽材料生産制造成本持平)代替矽。在保證逆變器工作效率的同時,新材料的引入使得逆變器與電機整體尺寸減小了44%,且發熱量更低。三菱重工縮小電機以及逆變器尺寸的第二個秘訣在于優化了冷卻系統,傳統的逆變器與電機采用分體設計,冷卻時冷卻水先流向溫度較高的逆變器,随後冷卻水為電機進行冷卻。這次三菱重工将電機與逆變器進行整合,将之組合成了一個類似圓筒的結構,這樣冷卻水可以一次性為逆變器與電機進行冷卻。同時,考慮到逆變器工作時的發熱量更大,冷卻水路在流經逆變器部分相比流經電機部分管路布置更加密集。TESLA的驅動組件可以看出其尚未達到電機電控一體化。
(7)充電制式複雜繁多,無法兼容和實現雙向(V2G)
(8)車載能源系統沒有做到互聯和集成控制
電機電控,動力轉向,水冷系統和空調以及懸架控制系統,沒有做到互聯和集成控制(指功率級别)。
(9)觸控技術并非TESLA的獨門絕技,實現起來也沒有必要繞彎子多點觸控技術并不是那麼容易實現的,它是從硬件到軟件的一個有機的整體,可以說是一個系統工程。微軟在大談多點觸控的應用前景,即将發布的Windows 7(Vista的升級産品)将全面支持多點觸控技術。多點觸控技術是一場觸控技術方面的革命,說白了就是屏幕将能識别你的五個手指同時做的點擊、觸控動作。我們知道一個手指可能隻能做點擊的動作,可是五個手指衍生出的動作将是很多很豐富的。
很遺憾市面上還沒有見到這種多點觸控的電腦,據說惠普做了一款能支持兩個手指動作的觸控屏幕。iPhone為什麼這麼熱銷,關鍵就是它的多點觸控屏技術,這個對于其他手機廠家來說是很緻命的。蘋果公司已經為多點觸控技術申請了兩個專利。盡管如此,觸控技術我們并不陌生,早就有了。銀行的取款機大多是觸摸屏,很多醫院、圖書館等的大廳都有這種觸控技術的電腦。而支持觸摸屏的手機、MP3、數碼相機也很多。觸控技術,用手指代替了鍵盤、鼠标,既顯示出了最大的人性化,又在特定的場合減少了鼠标、鍵盤的空間。但是這些已經存在的觸控屏幕都是單點觸控,也可以說是電阻式觸控。他的缺點主要是隻能識别和支持每次一個手指的觸控、點擊。
(10)價格太高
特斯拉宣布了其在香港的售價,由于香港市場的定價将比照中國定價原則,入門款隻售不到58萬港币,約等于452,200人民币,比中國定價73.4萬的價格便宜了28萬。 據了解,配備60kWh電池的Model S在香港将會以港币579,000元開賣,85kWh電池的車款定價港币657,000元;Model S Performance 85定價則是761,800元。電池管理系統價格也高的離譜!
(11)無法享受補貼和難以擺脫地方保護
(12)高速動力學控制問題
K&C問題似乎存在,所以高速飄和令人暈
(13)空調系統不好,後排舒适性差
這些注定了(1)其品質與寶馬的差距,不管穿何種外衣;(2)其必須要依附本土車企才能成長。特斯拉成功的最核心資源在于其資源的整合力,商業模式的創新和應用上有别于大部分電動車廠商運作模式,使其并非特别亮眼的技術構成部件,組合起來卻具有了令人震撼的澎湃動力。土豪可以因有錢,無所顧忌,TESLA給富人帶來無敵玩具,但對于大多數,中國人,莫過于蝴蝶效應。
作為科技界,我們佩服馬斯克先生,但不得不提醒,變化無窮飛速發展的今天,任何被颠覆都是可能的,豐田和松下支持和參股下TESLA也有成為業界的先驅的可能。但其若已經擁有或開始着手更具競争力的技術,如車載能源互聯技術,或者TESLA老本行的交流電技術(如電能數字化傳輸和變換)這些下一代電動汽車技術,本土企業也許付出巨大努力才能改變傳統汽車的宿命。過去我們可以靠市場,現在更要靠技術,這些年的巨大汽車市場,似乎還沒有換來真正的立得住的自主技術,值得我們深思。
最後聲明,本人受條件局限,未對TESLA電動汽車進行實驗或測試,歡迎有條件的企業測試後對本文扶正,萬分感謝。更進一言,有條件的企業需要對TESLA電動汽車進行對标研究,否則無端藐視和過度崇拜都會顯得很愚鈍。Tesla也更應該讓中國消費者或者技術界了解更多更詳細,這利大于弊,以避免對其可能粗淺或錯誤的認識改變其在中國消費者或者技術界的形象。
,更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!