“平平无奇”特斯拉，身上全是“遥遥领先”
发布时间：2023-09-28 10:39:15
作为电动汽车领域的“iPhone”，特斯拉的诸多创新在业界始终遥遥领先。
创新的尽头是特斯拉？
近日，路透社发布消息称，特斯拉在一体化压铸技术上取得重大突破，创新的点在于运用了3D打印技术和砂型模具，几乎可以将电动汽车的所有复杂底盘零件压铸成一个整体，最新压铸机的压力可达18000吨。
特斯拉一体化压铸技术（来源：特斯拉）
据了解，该技术是马斯克在3月份公布的特斯拉“开箱工艺”组装系统核心，有了这一技术创新，特斯拉新车的开发周期可缩短至18-24个月，生产成本可降低50%，工厂空间也将减少40%。
有意思的是，特斯拉一体化压铸技术刚有突破，极氪也在9月15日发布了其一体化压铸工艺的最新成果——中段一体式压铸蜻蜓结构，丰田汽车随后也展示了其新型一体化压铸的原型设备，不得不说，各家车企追赶特斯拉的步伐还是很快的。
当然，除了一体化压铸技术，特斯拉还在超级充电、电池管理、电机驱动、功率器件材料、自动驾驶等技术方面有着诸多创新，甚至在营销模式和车辆外观内饰等方面开创了先河。
作为电动汽车一哥，特斯拉的这些创新点也正在被其他车企效仿，以一体化压铸技术为例，蔚来ET5、极氪009、高合Hiphi Z等车型都采用了一体化压铸技术，小鹏也基于扶摇架构采用一体化压铸技术进行造车。
另外，特斯拉创新超级充电技术，并布局超级充电网络，小鹏、蔚来、埃安等车企也紧跟其后。
除此之外，特斯拉的直营销售模式也被各大车企借鉴应用，以至于如今商圈里的新能源汽车卖场几乎随处可见。
可以说，特斯拉引领了电动汽车行业的发展，无论是技术创新、产品创新，还是营销模式创新，都成为了其他车企效仿追求的目标。
解决电车难题 三电创新是关键
自2003年成立以来，特斯拉便凭借其技术创新搅动了整个汽车领域，开启了一场电动车和燃油车的争夺战。
作为全球电动汽车行业的龙头，特斯拉最大的技术创新便是在三电方面，包括电池、电控和电驱，而这些技术创新实际上也是为了解决电动汽车行业发展中遇到的一些难题，如续航短、充电慢。
单从电池来看，特斯拉是业界第一家采用锂电池的车企。特斯拉的锂电池在电池负极方面采用了硅材料，与传统电池的石墨负极相比，硅负极可以提高电池能量密度，从而提高电池的储能能力。
另外，特斯拉在电池正极方面采用了磷酸铁锂材料，相比于传统的钴酸锂电池，磷酸铁锂电池更加安全、稳定，而且成本更低，不容易发生过热和着火等问题。同时，磷酸铁锂材料也具有较高的能量密度和充放电效率，可以提高电池的续航能力和使用寿命。
总的来说，锂离子电池是一种高能量密度的电池，它具有体积小、重量轻、充电时间短、使用寿命长等优点。
实际上，锂离子电池是在电池正负极材料方面的创新，并不能算是特斯拉首创，只是特斯拉将其带到了电动汽车领域，而大圆柱电池则是在电池封装形式上的创新。
特斯拉4680电池（来源：特斯拉）
根据电池封装形式，锂电池可以分为方形、圆形与软包三种形态，特斯拉目前已经推出了18650、21700和4680三代圆柱电池，其中数字代表的是圆柱电池的直径和高度，比如4680电池的直径为46mm，高度为80mm。
2008年，特斯拉Roadster上市，该车搭载松下生产的18650电池，特斯拉由此开创了圆柱电池在动力电池领域的应用先河；2017年，特斯拉与松下联合推出21700圆柱电池并上车Model 3，2020年9月，特斯拉发布4680大圆柱电池，从2022年开始，部分Model Y已经搭载4680大圆柱电池。
从性能上看，特斯拉的21700电池单体能量较18650电池提升了50%，4680电池较21700电池能量提升了5倍，功率提升了6倍，续航对应提升16%。
另外，由于电池的尺寸增加，同等电容量的电池组所需要的结构件就会相应减少，整体电池包的空间利用率也会增加，从而降低成本。
在电池管理方面，特斯拉BMS系统采用了主从架构，主控制器 (BMU) 负责高压、绝缘测试、高压互锁、接触器控制、对外部通信等功能，从控制器 (BMB) 负责单体电压、温度测试，并上报BMU。
同时，特斯拉还采用了先进的软件算法和智能控制技术，可以在电池充放电过程进行精细控制，避免过充、过放等问题，并且可以监测电池的状态和健康状况，提前预警和修复电池。
而在电驱动方面，特斯拉率先在逆变器上下功夫，直接采用碳化硅功率器件，由于碳化硅具有耐高压性、低导通电阻、耐高频､耐高温等优点，特斯拉的电能转换效率也有明显增加，其中续航里程能够提升5-10%。
除了逆变器，特斯拉在电驱动方面的创新还有扁线电机，电机从此前的圆线到扁线，定子绕组所用的导线从多根细的圆线变成几根粗的矩形导线，其本身也因此有着体积小、效率高、导热强、温升低、噪音小的优势。
另外，特斯拉在造车工艺上也在不断创新，一体化压铸技术便是典型例子。一般来说，传统汽车制造分为冲压、焊装、涂装、总装四个步骤，整车厂需要将各类冲压件进行焊装，然后拼接成车身，再进行涂装、总装制造成整车，流程比较繁琐，而特斯拉的一体化压铸技术相当于用一个模具直接造出车身，化繁为简，将多个零部件一次压铸成型。
值得一提的是，就在几天前，有消息称特斯拉一体化压铸技术再次取得突破，基于3D打印技术和砂型模具，特斯拉目前的技术几乎可以将电动汽车的所有复杂底盘零件压铸成一个整体，大幅降低了生产成本。
综合来看，特斯拉在锂离子电池、大圆柱电池、BMS、碳化硅逆变器、扁线电机和一体化压铸技术上的突破，带动了整个行业的迅速发展，同时也是电动车向燃油车发起挑战的最大底气。
来源：盖世汽车 作者：Cuidy 编辑：马国平
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