特斯拉Model3的電池和電機(jī)與電控的拆解分析

01 特斯拉Model3底盤

▲Tesla Model3雙電機(jī)四驅(qū)版本

雙電機(jī)全時(shí)四輪驅(qū)動(dòng)版Model 3的續(xù)航里程為310英里（498公里），0-60英里（0-96.5公里）/小時(shí)加速時(shí)間為4.5秒，最高時(shí)速為140英里（225公里）/小時(shí)

▲Tesla Model3單電機(jī)后驅(qū)版本

后輪驅(qū)動(dòng)版的官方0-60英里（0-96.5公里）/小時(shí)加速時(shí)間為5.1秒。Model 3雙電機(jī)四驅(qū)版的最高時(shí)速和里程與Model 3單電機(jī)版相同。

02 特斯拉Model3電驅(qū)

Model 3車型已改用永磁同步交流(PMAC)電機(jī)，Tesla在其EPA認(rèn)證文件中披露了電機(jī)類型：驅(qū)動(dòng)電機(jī) — 交流3相PM電機(jī)，192Kw，258hp。基本型號(hào)的電機(jī)與長行駛里程型號(hào)的電機(jī)可能大小不同。

▲Tesla Model3懸架和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

特斯拉Model 3選擇永磁電機(jī)，是為了提升車輛的性能及能效，以便更好地解決成本最小化等難題，還有助于提升其性能和續(xù)航里程數(shù)。

▲Tesla Model 3 based hub-motor/gearbox

▲Tesla Model3電驅(qū)系統(tǒng)，整個(gè)動(dòng)力總成系統(tǒng)非常緊湊

動(dòng)力系統(tǒng)垂直集成顯著提升：除了松下電池，整個(gè)EV驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在特斯拉內(nèi)部完成。

為什么毛豆S用異步電機(jī)而3用永磁電機(jī)？

因?yàn)檫@兩臺(tái)車定位不一樣，毛豆S要追求世界第一的加速能力，主要是跟真土豪玩的，所以電機(jī)功率密度要大，用便宜耐操的異步自勵(lì)磁電機(jī)最好了。這種電機(jī)低載荷的時(shí)候，由于自己還要提供勵(lì)磁，所以效率會(huì)低些。

毛豆3是給預(yù)算低一點(diǎn)（想裝逼，但預(yù)算又差點(diǎn)）家庭用車，很多人甚至是唯一臺(tái)車，真正的家用會(huì)多些，所以要提升后排頭部空間（S不行），改用永磁電機(jī)，降低市區(qū)能耗。

按照3目前透露的指標(biāo)，溫柔點(diǎn)開，3開到10度/百公里以下的能耗是完全可以做到的，也就是說，入門款可以挑戰(zhàn)500公里的續(xù)航

毛豆3仍然采用三合一的動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)、單速比減速箱。相比于前一代產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率提高了6個(gè)百分點(diǎn)達(dá)到了89%。這是相當(dāng)大的進(jìn)步了。

▲ACTUAL-Rotor-close-up-with-laminates

▲Tesla-Model-3-teardown

▲A part from the motor

效率的提升主要?dú)w功于電機(jī)的升級(jí)，令人吃驚的是定轉(zhuǎn)子好像都不像是開關(guān)磁阻電機(jī)的樣子。轉(zhuǎn)子采用了永磁同步電機(jī)常用的V字斜極結(jié)構(gòu)。

▲Parts from the motor

▲Tesla-Model-3-teardown

電機(jī)、減速器油冷，控制器水冷。不帶P檔

▲Tesla-Model-3-Motor-Gearbox

▲Tesla Shows Off Model 3 Drive Gears After Million-Mile Testing

▲Tesla Model 3 gears after over 1 million miles – still in good condition

▲Model3RangeCurves

03 特斯拉Model3電控

▲Tesla Model3逆變器電路板

Tesla已經(jīng)把碳化硅MOSFET用到了其主驅(qū)動(dòng)控制器上面。 特斯拉在Model S和Model 3之間進(jìn)行了技術(shù)跨代的設(shè)計(jì)和技術(shù)躍遷。

▲Tesla-Model-3-teardown

特斯拉是第一家在其Model 3中集成全SiC功率模塊的車企，工程設(shè)計(jì)部門直接與意法半導(dǎo)體的合作，特斯拉逆變器由24個(gè)1-in-1功率模塊組成，這些模塊組裝在針翅式散熱器上。

▲Tesla-3-Electronics-Onboard-Charging

▲Tesla-3-Electronics-Pyrotechnic-Disconnect

意法半導(dǎo)體SiC功率模塊包含兩個(gè)采用創(chuàng)新的芯片貼裝解決方案的碳化硅MOSFET，并通過銅基板實(shí)現(xiàn)散熱。碳化硅MOSFET采用意法半導(dǎo)體最新的技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，可降低傳導(dǎo)損耗和開關(guān)損耗。

▲Tesla-3-Electronics-Batman-Robin

▲Tesla-Model-3-teardown

Model 3的逆變器功率達(dá)到300kW，逆變器的作用是為電動(dòng)車增加動(dòng)力，在如此強(qiáng)勁的動(dòng)力系統(tǒng)下，Model 3的0到60英里加速度將不遜色于Model S。

▲Tesla-Model-3-teardown（deconstructed）

▲Tesla-Model-3-teardown（deconstructed）

▲Tesla-Model-3-teardown（deconstructed）

為了有效的做好連接，毛豆3使用了大量的激光焊接的工藝，來把MOSFET與銅母線相連。

04 特斯拉Model3電池

▲Tesla Model3電池包在整車的布置

長行駛里程Model 3的電池組電壓為350V，容量為230Ah，所以達(dá)到80.5kWh?；拘吞?hào)(50 kWh)提供220英里行駛里程。

▲Tesla Model3電池包

▲Tesla-3-Battery-0-Entire-Pack

▲Tesla Model3電池包構(gòu)成

Model 3 的電池組由四個(gè)比例不同的模組構(gòu)成。其中兩個(gè)模組由 25 個(gè)電池單元構(gòu)成，另外兩個(gè)模組由 23 個(gè)電池單元構(gòu)成。每個(gè)電池單元有 46 個(gè) 21700 電芯，Model 3 總共有 4416 顆 2170 電芯。

▲Tesla Model3電池包構(gòu)成

電池管理和充電控制和DCDC、車載充電機(jī)、PDU都被集成進(jìn)一個(gè)單一單元。

▲Tesla Model3電池包內(nèi)部結(jié)構(gòu)

電池組的外殼中直接集成了大量電子元件，縮小體積的同時(shí)，減輕了重量。

▲battery-pack-controller-module-diagram

Model 3并沒有采用與model s相同的18650型電池，反而用上了更好、更先進(jìn)的21700電池。

Tesla-3-Battery-4-Copper-Ribbons

特斯拉推出21700型電池一是為了引領(lǐng)技術(shù)方向，二是迫于成本壓力。

在電動(dòng)汽車的電池領(lǐng)域，一直保持著圓柱形鋰電池、軟包電池和方形鋰電池三分天下的局面，特斯拉的18650型電池和21700型電池就屬于圓柱形鋰電池，它是商業(yè)化最早，生產(chǎn)自動(dòng)化程度最高，當(dāng)前成本最低的一種動(dòng)力電池。