TSLA Model 3 的电池组是怎样炼成的？

TSLA团队基于2170电池给Model3设计了全新电池组规格，最近国内外有关Model3的拆解视频越来越多，我们对Model3电池组也有了更深的理解。也有很多谜团还有待解开，比如Model3标准版电池组的设计和布局等等，这篇文章是对现有信息的汇总，Enjoy。

TSLAModel3的电池组到底是多大？

TSLA原先的车型命名规则是非常直观的，我们以ModelSP100D为例，P代表Performance（性能）、100代表电池组规格为100kWh、D代表DualMotor（双电机全轮驱动）。但Model3只有标准电池（StandardBattery）和长续航电池（LongRangeBattery）两种模糊的电池组规格。

我一度以为，Model3的长续航电池组是75kWh。但后来美国环境保护署（EPA）的文件显示，长续航车型的总电压为350V、电池容量为230Ah，这么一算电池组规格达到了80.5kWh。

EPA文件

这个文件在网上曝光后，TSLA没有评论80.5kWh的真实性，只是强调"可用容量为78kWh"。也就是说假如按照之前的命名规则，截止到现在交付的单电机长续航版Model3应该叫Model378。

（看起来怪怪的，看来还是新命名规则好）

我为何以为长续航电池75kWh，是下面这个人说的。

忽略上面那个想要Model3P100D的狂野哥们...

这条Twitter公布于2017年三月二十四日，而实际电池规格达到78kWh是八月初被扒出来的。所以一种可能是Twitter公布后Elon继续对工程制造团队施压，在量产前的最后关头大力出奇迹，成功多塞了几度电进去；不过我更愿意相信，是Elon考虑到78kWh这个规格已经高于ModelS75D的电池规格，防止Model3影响后者的销售&被ModelS75D车主眼中的怒火灼伤，TSLA选择宣传上主动减配。

这种事情TSLA也不是第一次干，比如说ModelS100D的EPA续航里程是341英里（约549公里），而官网数据是335英里（约539公里）；Model3长续航版的EPA续航里程是334英里（约537公里），而官网数据是310英里（约499公里）。

TSLA没有解释为何多次在宣传上调低续航里程，可能是觉得EPA工况不够苛刻，难以模拟真实行车能耗？

有关78kWh和80.5kWh是这样的，汽车制造商会配备一个高于宣传的电池组规格，软件限制一个较小的可用容量，防止过充过放对电池造成损害。比如ModelSP100D的实际规格为102.4kWh，可用容量为98.4kWh。这个其实是业内通行的的常规操作。

TSLA2170电池密度有多高？

有关2170电池，一直有个很笼统的说法是相对18650有30%的能量密度提升。

确立了80.5kWh的规格和其他细节后，我们可以直接推算。

美国一个狂热的电动汽车爱好者JackRickard拆解Model3电池组显示，长续航版一共4个模组，其中2个有25个单元，2个有23个单元，每个单元有46个电芯，共计2×（25+23）×46=4416个电芯。

JackRickard拆解视频截图

假如按照电芯的电压3.6V计算，那么每个2170电芯的容量就是80.5kWh/3.6V÷4416个=5063mah。

继续算能量密度。

博奇数据的拆解数据显示，TSLA2170电芯单体重量为68g。那么TSLA2170的能量密度就是80.5×1000/4416×0.068=268Wh/kg。

其实2170也不新鲜，LG化学早在2015年就量产了2170电池，不过单个容量只有4200mah，差距过大，不做讨论了。

（LG化学当时预计2017年年中会量产4800mah的版本，但好像到现在都没什么声音。）

LG化学展示的2170

三星SDI用在电助力自行车上的2170电池也量产了，单体容量是4750mah，单体重量是75g。所以能量密度是4.75×3.6/0.075=228Wh/kg。

三星SDI的18650和2170

要指出一点：维基百科上的2170规格，单体典型容量在4200mah-4800mah之间。也就是说LG化学和三星SDI的产品都是符合规格含义的，只有TSLA2170的产品性能超出了规格，也没人去改改…

TSLA如何在Model3车体内塞进了80.5kWh电池？

Model3比ModelS的轴距短了85mm，车身宽度窄了99mm，但最终居然塞下了80.5kWh电池组。能完成这个工程挑战，2170电池更高的能量密度功劳排第一，此外，TSLA工程团队也做了非常多的努力。

去年的时候，Elon在Twitter装模做样的说，「我注意到很多人以为Model3是TSLA的下一代车型，就像iPhone2和3相同，不是这样的」。

为何很多人都认为Model3是TSLA的下一代车型？是谁泄密了？Elon，泄密的罪魁祸首我帮你找到了，就是TSLACTOJBStraubel。2015年十月，Straubel在内华达州大学的一场演讲中曝了很多有关Model3的猛料。

正在泄密的Straubel：）

Straubel介绍说，自2015年九月ModelX实现产量爬坡、批量交付后，TSLA工程和研发团队中大多数成员都不再为ModelS/X项目工作，转而投入到设计和发明Model3中应用的所有新技术中。

重点来了，Straubel亲口说，Model3基于一个全新的平台，TSLA内部叫做第三代平台（Thirdgeneration）。Roadster基于第一代平台，ModelS/X同属第二代平台。

无论（实际表现）更好还是更差，Model3上的大多数技术都是首次应用的。ModelX和ModelS共用了很多通用的组件，但Model3不行。我们会开发全新的平台、全新的电池架构、全新的动力总成、全新的车身架构…有大量的工作要做，其中一些我们在几年前就开始推进了。Model3是公司内部研发和工程投资的核心焦点。

铺垫完毕，可以说回电池部分了。2016年八月二十三日，TSLA宣布ModelSP100D正式投产，这款车型对Model3的电池组工艺验证有重要的意义。

ModelSP100D推出后，Elon专门召开了媒体电话会，对这款车的电池组技术评价是「非常接近理论的极限」。并告诉媒体所有P100D车主都为Model3的研发供应了支持，因为P100D帮助TSLA对新电池组架构的理解更深刻。

人们通常会混淆电池和电池Pack，以为它们是一回事，但实际上一旦你要在一个电池Pack中布置很多电池，技术的复杂性将很大程度上取决于电池单元/模组的设计水平。你可以简单把电池问题视为化学问题和工程问题，但模组/Pack问题更多是机械、电气和软件工程问题。

相有关90D，P100D电池组的重要改进都在模组/Pack层面，Elon说两款车上18650电芯的能量密度是一致的，但模组和电池Pack架构做了巨大改进。从数据上看，相对90D，P100D电池容量新增了11%，重量仅增4%，而体积完全没有变化。

（插个彩蛋：因为体积规格没变，所以TSLA还面向90D车主推出了更换电池组升级续航的服务，不过价格高达20000美元（回收旧电池组），不了解有多少车主进行了升级。）

Straubel说，P100D的模组和封装技术有非常大的改进，还有完全重新设计的冷却系统。TSLA这些年一直致力于改进电池组设计，P100D电池组属于下一代的版本。新电池组的一些关键技术会应用在Model3的电池组中。

按照业内人士朱玉龙的观点，Model3电池组的一个特点便是集成度极高，DC-DC转换器、充电机、配电继电器全部集成在一起。JackRickard也在拆解后表示，高集成度让电池组的总布线长度大幅减少。Elon之前说ModelS线束总长3公里，Model3只有1.5公里，现在了解省在哪里了吧？

不要小瞧线束减重的影响，一款车的线束有几十公斤，砍掉一半对汽车轻量化、电池组能量密度提升还是很有意义的。

JackRickard的计算结果显示，平均到每kWh上，Model3的电池组比ModelS85D轻了15%，比P100D轻了6%。这个结论一方面佐证了Model3电池组的改进，另一方面，也坐实了P100D和3应用了同代电池组技术。

最后，Elon说ModelY线束只有100米，那ModelY的电池组会有什么惊喜呢......