积分:(精华帖)帖子: 帖 |  回等级:爱车:

Tesla Model 3有哪些值得我们学习之处?

点击0|回复0

发表于 2019-10-28 10:32

▲Tesla Model 3主要参数

▲Tesla Model 3 销量预测(2017-2025)

根据上述预测,2019年Model 3会成为中级豪华车(Medium Luxury Sedans)的领导者,2020年Model 3的产量会达到196,890,直到2020年,Model 3的年增长率会超过200%。

▲Tesla Model 3电池

▲Tesla 旗下各车型电池需求预测

特斯拉的电池需求从2013年的1.1GWH's增长到2016年的6GWH's,当时这些电池都被用于Model S和Model X。

根据预测,到2020年特斯拉对电池的需求将增至31GWH's。

目前所有这些电池产品都由松下Panasonic在日本生产,到2020年,这些电池将在GigaFactory生产。

特斯拉的电池需求主要用于汽车产品,这种趋势将会一直保持到2025年。

特斯拉汽车电池的需求将从2013年的1GWH增长到2025年的58.4GWH,同时,特斯拉能源产品的电池需求也将从2016年的65MWH增长到2025年的11.1GWH。

▲Tesla Model S电池包成本构成

▲Tesla NCA单体电池成本预测(2013-2025)

基于供应商和竞争对手透露的信息,我们可以大致估计出松下供给特斯拉的NCA单体电池成本大致在125美元/KWH。

由于GigaFactory的投产,到2020年,每KWH的成本可能会降低到105美金。

到2025年,受到产量增大、成本摊薄的影响,每KWH会降低到90美金。

据预测,到2025年,纯电动车将占据整个汽车市场的17.2%份额。

▲Tesla Model 3前悬和电驱部分

在Model 3上,特斯拉的电机战略做了调整:从感应电机切换到永磁电机。

2018年2月27日,特斯拉首席电机设计师Konstantinos Laskaris在雅典国立技术大学( National Technical University of Athens)确认了特斯拉将在希腊建立一个电机研发团队,以发掘当地的电气化工程师人才。

在芝加哥举行的线圈、绝缘和电气制造展(CWIEME)上,Laskaris罕见地对特斯拉决定在Model 3中使用永磁电机,而不是Model S和Model X中的交流感应电机发表了评论。

他说:

众所周知,永磁电机具有磁体预励磁的优点,因此你会有一些效率方面的效益。感应电机有完美的流量调节特性,因此你可以优化你的效率。这两种电机都适用于单齿轮变速传动作为汽车的驱动单元。

如你所知,我们的Model 3现在使用一台永磁电机。这是因为对于性能和效率的均衡,永磁电机较好地解决了我们的成本最小化问题,在性能指标上都是最优的。

定量来说,感应电机和永磁电机的这种差异是驱动电机技术进步的重要因素,这是在电机成本、续航里程和电池成本之间的权衡,从而决定未来将使用哪种技术。

永磁电机的综合优势在于材料技术和设计技术的结合。例如,在绕组处得到更高的槽填充将有效地使电机尺寸更小、价格更便宜。

更薄的磁极硅钢片,可以达到更高的频率,这也将使电机更小,更便宜。

▲Tesla-K.-Laskaris

采用低损耗的钢材可以达到更高的频率,让电机体积更小。

比如你有一个8极电机,如果你有低损耗的硅钢,你可以去做一个10极电机,会得到更大的扭矩密度。

所以,你可以用扭矩密度来弥补铁损。

非晶合金电机在性能和损耗之间提供了一个很好的平衡,但在制造中有局限性。我们还没有看到广泛的商业应用,尽管我知道一些公司已经用非晶合金做了电机样品。

特斯拉Model 3采用永磁电机的这个决定,似乎是由效率和成本决定的,尽管特斯拉仍未达到Model 3的成本目标,但据美国环保署(EPA)称,由于Model 3是市场上能效最高的汽车之一,特斯拉可以说已经完成了提高能效的“使命”。

上图是Model 3电机的照片,由Sandy Munro提供。

这张照片告诉我们什么?根据我最近对IPM-SRM电机的了解,这确实符合IPMSRM电机的外形。事实上,你可以在转子的末端看到稀土磁铁。

永磁电机的一个主要问题是,它们经常使用稀土材料。由于健康风险和地缘政治问题,稀土材料存在争议。

▲tesla-model-3-dual-motor-elong-musk-stage

Model 3中的电机确实比Model S电机小。在最近一段Jack Rickard EVTV检视Model 3的影片中,Jack声称Model 3的马达实际上比Model s上更小的前置马达还要小。

一些车主表示,他们的Model 3的速度是4.8秒破百。当然,这是因为Model 3比Model S的重量轻1000磅。

▲tesla-model-3-drive-system

根据EPA的文件推断,Model 3的“电池到车轮的损耗”比Model S的效率高6个百分点(89%的电能转化为向前运动,而Model S的效率为83%)。

▲tesla model 3 drive unit,驱动单元本身的重量不足200磅(约90公斤)

Tesla Model 3的驱动半轴花键和轴径与Model S/Y完全相同,所以半轴具有互换性。

这就是特斯拉Model 3高性能全轮驱动版的的前轮驱动系统了,驱动电机、电机控制器以及单速变速箱集成在一起,所以车辆有更多的空间可以用于储物了。

后轮驱动系统与前后驱动系统结构相似了,也是集成度非常高,驱动系统的总功率达到了340千瓦(464马力),总扭矩达到了639牛米了,这也使得我们实测其0-100km/h加速仅用时3秒多。

▲tesla model 3 all wheels drive

专家说,特斯拉Model 3模块可以与F-35飞行控制器相媲美,这话听听也就算了,不过,特斯拉是第一家在其Model 3中集成全SiC功率模块的车企。

特斯拉在Model S和Model 3之间进行了技术跨代的设计和技术跃迁。

上图是Model 3逆变器的一部分,这个组件显然嵌入到电机外壳中。

Model S 功率电子的的设计目标是通过现成的和可用的技术快速满足整车的功率和性能要求。而在Model 3上面,工程设计人员可能更关注大规模生产,设计和功率密度优化。

特斯拉Model 3车身使用了多种合金材料,在实现车身轻量化的同时有效保障了车身整体强度。

我们可以看到,车辆的A柱、B柱、纵梁、车厢前部、电池Pack四周都采用了强度最高的超高强度刚材质,在保障乘员安全的同时,还可以为电池Pack提供安全保障。

特斯拉Model S和Model 3的电池Pack保护结构对比图可以明显看出,特斯拉Model 3车身保护结构做的更为出色。

为了凸显 Model 3 的安全性,发布会上Elon Musk 在现场播放了一段侧向 A 柱碰撞测试的对比视频。

画面中,Model 3 的车身基本完好,而沃尔沃 S60 被撞击得发生变形。Elon Musk 说 S60 是世界上第二安全的车,很显然一旦发生事故你会选择哪款车。(全场尖叫大笑)

随后现场一哥们厉声长啸,逗得 Elon Musk 都忘词儿了……

特斯拉Model 3 Autopilot自动辅助驾驶系统包含8个摄像头,覆盖360度可视范围,对周围环境的监控距离最远可达250m。

除此之外,车辆配备的12个超声波传感器完善了视觉系统,探测和传感硬、软物体的距离,接近上一代系统的两倍。

增强版前置雷达通过冗余波长提供周围更丰富的数据,雷达波可以穿越大雨、雾、灰尘,甚至前方车辆。为了更好的使用这些数据,车辆搭载了比上一代运算能力快40倍的处理器。

[本帖最后由 好奇宝宝i 于 2021-01-14 16:22 编辑]