特斯拉“毛豆3”电池的技术方向

汽车电动化和智能化已是不可阻挡的潮流，特斯拉集这两大方向于一身，它所采用的零部件和技术，如高能量密度的三元材料锂电池、智能驾驶技术、OTA空中升级系统，在未来的五到十年当中，将在全球掀起汽车电动化、智能化的颠覆性革命。

 

特斯拉表示，Model3于9月份达到“规模性量产”的级别，预计第三季度将交付1500辆，直至 12 月份时的每月 20000 辆，最终目标是到 2018 年能稳定每周生产 10000 辆。

 

Model 3这款车型具有标杆性意义，不仅仅在于特斯拉由于规模化生产从而降低成本，来实现盈利，更是因为其大众化路线，平易近人的价格使得特斯拉进入寻常百姓家成为可能，它所拥有的高新科技和极致体验，大量圈粉，引领一股特斯拉粉丝经济新风潮。

 

Model 3之于特斯拉就像IPhone 4之于苹果。2010年，IPhone 4的发布带来了手机走向智能时代的行业巨变，促使苹果成为产业龙头；2017年，Model 3 走向市场也有望复制 IPhone 4那样巨大的成功。因为，特斯拉与苹果有诸多相似的基因，如领先的技术、绝佳的用户体验和颠覆性的商业模式等，这些将使得特斯拉产业链有望复制苹果产业链般的辉煌。

 

现在，汽车智能化和电动化已是不可阻挡的潮流，特斯拉集这两大方向于一身，它所采用的零部件和技术，如高能量密度的三元材料锂电池、智能驾驶技术、OTA空中升级系统，甚至其独特的商业模式，预示了新能源汽车未来发展的新方向。在未来的五到十年当中，这个潮流将在全球掀起汽车电动化、智能化的颠覆性革命。

 

追求更高能量密度：三元电池是趋势 

 

特斯拉Model 3目前采用的是松下产的高性能锂电池，它在三个方面引领了电池材料技术方向：高能量密度三元材料、硅碳负极、湿法隔膜。

 

其中，三元材料是正极材料明确的发展方向，而高镍低钴化又是三元中的细分趋势；负极材料短期内仍将由石墨主导，但Model3 电池采用硅碳负极可能加速该技术的成熟；六氟磷酸锂作为主流电解液溶质的技术路线难改变，技术发展侧重于添加剂的研制；三元材料电池的比例提升将引领隔膜技术方向由干法转向安全性更高的湿法制备。

 

目前，国内新能源汽车动力电池的正极材料多数采用的是磷酸铁锂，国外全部为三元材料，大部分为NCM。高镍三元材料是未来主流需求方向。对于NCM三元材料，目前使用较广泛的是532、111型材料。为了顺应材料高能量密度、低成本的要求，“高镍低钴化”趋势明显，811型等高镍三元材料成为未来主流需求方向，进一步拉动NCA三元材料需求。

 

特斯拉采用的正是NCA (镍钴铝体系)三元正极材料电池，这是目前性能最好、能量密度最高的锂电池。随着新能源汽车的逐步发展，人们对于乘用车的续航里程、能量密度要求也随之提高，所以生产搭载高能量密度、高容量电池且价格能为大众所接受的新能源汽车已是大势所趋。由于磷酸铁锂电池能量密度较低，普通三元电池(NCM523、622)勉强达到要求，特斯拉具有前瞻性的从 2013 年起，在其model S车型上开始使用高镍三元NCA18650 电池。并且特斯拉之后不断提升其能量密度和性能，全力打造高能量密度电池，为新能源汽车提供更高容量、更久续航。

 

 

为了解决小车身的电池续航难题，Model 3使用了松下提供的 NCA (镍钴铝体系)21700电池，这是目前市面上能量密度最高的圆柱形电池。传统的18650 圆柱形电池，单节电池直径18mm，长度65mm，单颗电池容量为3.1Ah；21700电池的直径提高到21mm，长度提高到70mm，整体体积增加了46.58%。在现有条件下，21700电池系统的能量密度在 300Wh/kg左右，相较18650电池250Wh/kg 提高约20%。

 

根据松下的动力锂电池单体测试数据，21700电池的单体容量可以达到3-4.8Ah，提升幅度达35%，成组后容量提升幅度为20%。由于21700电池单体容量的提升，相同能量密度下电池组所需单体数也会相应减少，从而带动成本下降。在单体能量密度提升35%的情况下，若要实现相同的系统能量密度，所需的电池数量可减少约1/3，相应的电芯成本也可以减少1/3。

 

智能驾驶技术：颠覆汽车产业的伟大变革

 

特斯拉不仅是新能源汽车的杰出代表，其智能化也代表了未来汽车产业的发展方向。

 

未来，随着 Model 3 车型逐步被更多人拥有和体验，消费者对智能驾驶系统的认知会逐步提升，会对智能驾驶功能产生更多的需求。这一车型带来的示范效应，将对传统汽车行业加快智能驾驶布局产生较大推动作用。

 

在智能驾驶方面，Model 3保留了Autopilot系统，包括辅助驾驶和全自动驾驶功能。在自动驾驶模式下，Model 3 能够实现车道线内辅助转向，在开启转向灯后自动变更车道，以及在主动巡航控制时自动调整车速；通过对电机功率、制动系统、以及转向系统的数字化一体控制，能够帮助车辆避免来自前方和侧方的碰撞，并防止车辆滑出路面；还可以搜寻附近的泊车地点，当探测到空闲车位后发出提醒，并根据驾驶员的指令自行泊入车位。

 

目前，辅助驾驶功能在特斯拉所有车型上都已实现，需要用户在驾驶汽车一定时间后才能解锁。全自动驾驶功能尚待完善，特斯拉称，2018年有望实现自动驾驶。由于，特斯拉的汽车在出厂时都已基本配备自动驾驶硬件基础，要实现这一功能只需通过软件升级的方式，在美国，辅助驾驶功能需要 5000 美元，全自动驾驶功能还需另加 3000 美元。在中国，据起点研究向特斯拉营销人员了解，辅助驾驶功能需要5万，全自动驾驶功能需要20万，不过目前全自动驾驶功能尚未解锁。 

 

0TA空中升级与深度学习

 

既然智能驾驶功能要通过不断的软件升级来实现，那么快捷、简便的升级体验就显得尤为重要。特斯拉采用的是和苹果一样的OTA(over the air)空中升级技术，这意味着特斯拉汽车可以像IPhone 一样来升级系统，这一技术在汽车产业中的应用尚属首次。        

 

对于传统汽车车主而言，就像是导航地图更新这样的基础功能升级，需要厂商向车主寄送USB或者车主自行开车去4S店更换升级，并且需要花费一定时间和费用，这一过程显得尤为繁琐。而对于特斯拉车主，通过OTA空中升级技术即可完成更新，并享受众多新的功能，省时又省力。

 

当特斯拉有新的功能更新时，可远程推送给特斯拉车主，车主只需在联网状态下免费下载安装新系统，即可享受特斯拉的最新功能。这就需要特斯拉在设计制造时硬件上已经具备实现更多新功能的条件，如在硬件上都配备各种超声波雷达、摄像头等传感器。未来，只需通过软件升级来一步步“解锁”新功能，如车道偏离预警、自动巡航控制、自动紧急制动、自动泊车、手机/钥匙遥控等。车主甚至可以通过更新系统来提升特斯拉的动力性能，因为特斯拉可通过固件升级优化变频器算法从而提升动力性能；当特斯拉发生软件层面的故障时，仅通过远程更新即可修复系统漏洞。

 

所以，OTA 技术是特斯拉至关重要的性能特点。它使得特斯拉可以通过不断解锁新功能持续的提升用户体验，并且在不同时期推出的车型上是无差别的，大幅提升了产品附加值。OTA升级连接供需两端，看似技术革新，实则是商业模式的颠覆。传统的车企的盈利模式只是卖车，而售后市场则留给经销商。而特斯拉在卖完车后，通过 OTA 升级建立起的车主与车厂之间的联系，随着系统不断升级，其中的一部分付费功能，还可以拓宽公司的盈利空间。

 

 

值得一提的还有，特斯拉的深度学习功能。特斯拉的自动驾驶系统能够可低成本地快速获取大量自动驾驶数据，并上传回总部，用以提升性能。

 

一方面，特斯拉的智能驾驶系统能够收集车主的驾驶习惯，了解在不同路况下，如何更好地行驶，随着时间的推移，特斯拉的系统会变得越来越聪明。具体而言，特斯拉目前还无法实现全自动驾驶，需要驾驶员的主动干预，而每次主动干预对于特斯拉来说都是一次学习机会，通关对“犯过的错误”进行修正，不断完善功能。

 

另一方面，智能驾驶系统还会把自动搜集到的驾驶数据上传到特斯拉的“车队学习网络”，一辆车学会一件事情后，所有特斯拉汽车就都学会了。这对于已经量产的特斯拉来说，优势非常明显。据特斯拉自动驾驶项目总监 Sterling Anderson表示，目前已有7万多量特斯拉汽车配备自动驾驶功能，已经收集到了约12.5 亿公里的驾驶数据，其中自动驾驶数据就有约1.6 亿公里。显然，这样庞大的道路实测数据可以帮助特斯拉的自动驾驶系统更加快速地学习，更快成为“老司机”。 

 

颠覆性的商业模式

 

特斯拉的特别之处还在于，它不但具有颠覆性的技术，还有颠覆性的商业模式。

 

例如，其颠覆传统的营销模式。传统的汽车营销渠道是通过4S店，而特斯拉则完全不采用，它只通过体验店和网络直销来销售。这和苹果一样，任何一款新产品，消费者都可以到体验店去看去摸去感知，下单之后，直接从厂家寄过来。

 

售后服务方面，它采用的方式为云服务，即通过它的控制中心，通过控制屏进行自诊断。当汽车在使用过程中发生小问题时，放在云空间里服务，可以让车主通过自诊断来解决。