系統(tǒng)事先已假定電芯會(huì)以一定的速率出現(xiàn)故障，所以會(huì)最大限度利用大數(shù)據(jù)來維護(hù)和管理大量的電芯，導(dǎo)致即使有一定程度的電芯出現(xiàn)故障，對(duì)整體系統(tǒng)的影響也會(huì)很小。由于使用了大量的小電芯，從統(tǒng)計(jì)上看，更容易減少不可控的范圍。

特斯拉的車型比其他品牌的車型多出了10倍的電芯數(shù)量，同樣損壞一定數(shù)量的電芯，特斯拉的系統(tǒng)不痛不癢，而其他廠商的系統(tǒng)可能就崩潰了。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中，電芯的故障是“不可接受的”，因此他們會(huì)嚴(yán)格要求電池供應(yīng)商的供貨質(zhì)量，希望將故障率降至零。

③基于BMS的設(shè)計(jì)框架，電池系統(tǒng)容量的增加可謂輕而易舉。特斯拉系統(tǒng)可使用相同的電池來滿足轎車、卡車、跑車、SUVs及其他類型汽車的需求，只需調(diào)整并聯(lián)和串聯(lián)的配置即可。

④盡管NCA電池相對(duì)易燃，但依靠大數(shù)據(jù)的BMS可以防止金屬沉積的形成以及溫度的升高，從而使電芯容量的利用程度能夠接近極限水平。

⑤在采用固態(tài)電池的情景下，差異化的電芯平衡技術(shù)將顯得更為重要。Model3具備的技術(shù)，例如自行設(shè)計(jì)的控制芯片及軟件、兩階段電芯平衡管理，以后將產(chǎn)生更為重要的作用。

⑥特斯拉的精控軟件及硬件是自行研制的，而傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)商大多將其外包給軟件及半導(dǎo)體公司，這使得特斯拉更有能力應(yīng)對(duì)未來市場(chǎng)的變化。

【3】特斯拉的BMS可補(bǔ)償電芯設(shè)計(jì)的短板

①不斷優(yōu)化和升級(jí)。

特斯拉的電芯無論在材料還是形狀，都在追求更高的能量密度，輔以先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)來彌補(bǔ)電芯設(shè)計(jì)的短板。事實(shí)上，特斯拉BMS的調(diào)整每天都在進(jìn)行，并通過遠(yuǎn)程管理進(jìn)行升級(jí)。

②人工智能算法的優(yōu)勢(shì)或?qū)U(kuò)大。

特斯拉將與亞馬遜合建一座4.8MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)，屆時(shí)特斯拉將獲得為CPUs、DRAMs、空調(diào)等電子元件供電的大數(shù)據(jù)。

特斯拉已經(jīng)擁有利用人工智能來管理大型數(shù)據(jù)中心的豐富經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合即將獲得的更高量級(jí)的數(shù)據(jù)，特斯拉可以輕松獲得關(guān)于新想法的算法，或是僅通過汽車行駛數(shù)據(jù)無法獲得的先進(jìn)技術(shù)。

③電池利用效率仍有提升空間。

隨著特斯拉BMS精控管理能力的提升，有望通過降低安全裕度來實(shí)現(xiàn)電池組容量的提升。事實(shí)已證明，特斯拉有能力通過軟件的管理來控制汽車的可用容量。

例如在去年9月的佛羅里達(dá)颶風(fēng)來臨時(shí)，特斯拉為車主提升了電容15千瓦時(shí)，可額外行駛48公里的里程。

【4】特斯拉電池包的弱點(diǎn)

上面說了許多特斯拉BMS的厲害之處，但其弱點(diǎn)也是十分明顯的。

①電芯的安全性相對(duì)較差。

特斯拉使用的NCA電芯更易燃，這是無法否認(rèn)的。過去，Model S和 Model X都發(fā)生過多起燃燒事故。事實(shí)證明，火勢(shì)一旦蔓延到電池包，燃燒很容易就會(huì)加劇。因?yàn)殡姵乩锍錆M了液態(tài)的乙二醇，這是容易導(dǎo)熱的材料。

不過，在新款的Model 3中，所有的電芯都用阻燃材料做了固定，相比過往的Model S和 Model X而言，變得更難燃燒。

②模組更換成本高。

一般而言，在并聯(lián)電路中，壞一些電芯并不會(huì)影響電池包的整體性能，但如果是模組損壞了，更換模組的成本會(huì)比Bolt更貴一些。因?yàn)锽olt有10個(gè)模組，而特斯拉只有4個(gè)模組。

③有瞬間失控的風(fēng)險(xiǎn)。

特斯拉擁有卓越的電力控制技術(shù)，能夠?qū)⑺袛?shù)據(jù)聚合，并優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作表現(xiàn)。但問題是，電力控制系統(tǒng)也是需要電力供應(yīng)的。

一旦出現(xiàn)短暫的電力缺失，電力控制系統(tǒng)有可能不能及時(shí)激活，從而使安全保護(hù)和溫度控制的功能失效。

④網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。

隨著汽車通信網(wǎng)絡(luò)的普及，惡意軟件和病毒所帶來的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加。這些程序可能有機(jī)會(huì)重寫電池管理系統(tǒng)的程序，通過停用功能、突然改變電池容量來導(dǎo)致電池變形或著火。

【5】雪佛蘭的Bolt又如何？

Bolt的BMS與特斯拉相比，有六個(gè)方面的差異值得注意：

①特斯拉的芯片是自行設(shè)計(jì)的，而Bolt的芯片卻是外購的。

例如，Bolt BMS中監(jiān)控電壓及溫度的芯片是LG化學(xué)設(shè)計(jì)的，然后交由半導(dǎo)體制造商ST微電子生產(chǎn)。自行設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可以有更好的適應(yīng)性及更快速的調(diào)整能力。

②Model 3擁有18個(gè)BMS MCUs，而Bolt有25個(gè)。

通過估算，Model 3的BMS MCUs價(jià)值72美元一個(gè)，而Bolt使用的MCUs價(jià)值84美元一個(gè)，差別不大。不過不排除特斯拉的成本更高，因?yàn)閷＠M(fèi)用沒有包含在估算模型內(nèi)。

③Model 3的電芯平衡采用兩階段法，而Bolt只有一個(gè)階段。

由于Bolt只有單階段的電芯平衡，如果增加電池容量，則容易會(huì)造成電芯平衡精確度的失衡，從而帶來更快的衰減速度。

④特斯拉的BMS是分布式的，而Bolt的BMS是集中式的。

特斯拉為了保險(xiǎn)起見，安裝了兩個(gè)BMS的控制芯片，即使一個(gè)出現(xiàn)了故障，整個(gè)系統(tǒng)依然能夠正常運(yùn)作。而集中式的BMS可能會(huì)有較低的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

綜合而言，特斯拉的BMS確實(shí)非常優(yōu)秀。

以上，對(duì)瑞銀這份動(dòng)力電池廠商報(bào)告的拆解告一段落。未盡及不足之處，歡迎文后指正。