新能源汽车领域的“保时捷”,堪称霸主。
它与宝马、奔驰等豪华车处于同一级别,被视为高端车型——特斯拉。
根据特斯拉提供的数据,其今年上半年销量为17.9万辆,这意味着日产、比亚迪、大众加起来无法单独击败特斯拉。
这一切都表明,特斯拉在新能源汽车领域正在站稳脚跟,难以撼动。
这条新加入的鲶鱼是如何搅动“一泉水”的? 01.优秀的智能驾驶系统。
11月24日,特斯拉CEO埃隆·马斯克宣布,特斯拉FSD(全自动驾驶)Beta版现已面向所有北美付费车主开放。
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据了解,特斯拉FSD Beta于2020年开始测试,最初只对少数客户开放,此后逐渐扩大到约16万车主。
体验特斯拉 FSD Beta 通常需要车主满足特斯拉内置的安全评分要求,并使用高级驾驶员辅助功能 Autopilot 行驶 100 英里。
如今全面开放,FSD Beta 不再检查用户评分和熟悉度,只需要额外支付 15,000 美元(约合人民币 107,000 元)即可使用。
事实上,FSD一直是批评的焦点,因为该产品没有达到马斯克所说的期望。
马斯克于 2016 年 10 月首次宣布出售 FSD 的计划,此前他在一次技术会议上表示,他认为自动驾驶“基本上是一个已解决的问题”,并在 2019 年表示,大约一年之内,特斯拉的技术将发展到无人驾驶的地步。
话虽如此,特斯拉的智能驾驶系统有能力通过不断学习和更新来不断完善。
利用先进的机器学习和人工智能技术,特斯拉能够收集世界各地特斯拉车辆的驾驶数据,并通过无线更新将这些数据转化为实时改进和优化。
这种动态学习方法使特斯拉车辆能够逐步适应各种交通场景和复杂路况,提高驾驶安全性和效率。
以及特斯拉对用户体验和舒适度的重视。
特斯拉的智能驾驶系统设计注重人性化,让驾驶变得更简单、更便捷。
用户通过简单的触摸屏操作即可激活自动驾驶功能,系统会在可行的情况下自动控制车辆,为驾驶员提供更多的休闲时间。
这种注重用户体验的设计,使得特斯拉的智能驾驶系统在市场上脱颖而出,受到了广泛的关注和认可。
02.领先的汽车电气架构 目前,传统车企仍以分布式架构为主。
特斯拉的电子电气架构相对领先,并且在不断完善和深化。
为了支持未来自动驾驶模型的传感器架构,领先的电气架构变得越来越重要。
它受到越来越多的关注,并成为支撑传感器架构的基石。
首先,其高度集成的电气化系统让电机、电池和电控系统协同工作,提高整体能源效率。
特斯拉电动汽车的动力电池组采用锂离子电池技术,具有优异的能量密度。
例如,特斯拉Model S长续航版的电池组可提供370英里(约595公里)的续航里程,展现了先进电池技术的优越性能。
特斯拉还强调软件在车辆电气架构中的关键作用,通过无线更新不断提供新的软件功能和性能改进。
到目前为止,特斯拉已经实施了多项软件更新,为车主带来了自动驾驶功能的增强、导航系统的改进以及用户界面的升级。
这种灵活的软件更新机制使特斯拉汽车能够不断发展和改进。
如今,得益于全新电子电气架构的创新,特斯拉 Model 3 的线束长度比 Model S 减少了一半。
具体分为域控架构和动力配电架构。
驾驶辅助和娱乐系统的控制集成在CCM中央计算模块中。
配电架构充分考虑了当前高度自动化驾驶辅助系统所需的电源冗余需求。
03.电控SiC,特斯拉在电池管理系统(BMS)方面面临的挑战比其他很多车型都要大。
特斯拉采用的是由大量21700颗圆柱三元锂电池组成的电池系统,使得电芯数量庞大。
普通的BMS系统无法满足如此多电池的管理需求。
特斯拉自主研发BMS电池管理技术,采用主从架构,即“一主四从”管理方式。
在电池包的“Penthouse”位置,有一个主控BMU中心,其中分布着4条BMS系统线路。
此外,所有电池电子控制系统都集成在顶层公寓位置。
这种高度的电控系统集成度也是特斯拉引以为傲的特点。
特斯拉的BMS系统采用模块化设计,即使使用不同类型的电池,仍然能够很好地适应,表现出高度的普惠性。
电芯平衡采用两级方式,延长电芯使用寿命,降低电芯功率衰减。
除了结构设计,特斯拉汽车在材料选择上也下了很大功夫。
例如,用于电机的碳化硅。
由于技术和成本限制,碳化硅目前业内仅在部分高端车型上使用,但特斯拉 Model 3 和 Model Y 系列全部采用该材料。
碳化硅具有明显的优点:高温稳定性和增加功率密度:碳化硅具有优异的高温稳定性,在高温环境下能够保持高导电率。
这使得碳化硅适合制造电动汽车中的大功率电子元件。
数据显示,与传统硅材料相比,碳化硅半导体可以在更高的温度下实现更高的功率密度,提高电动汽车电控系统的整体效率。
提高充电效率和续航里程:采用碳化硅技术的电子控制系统可以减少电力转换过程中的损耗,从而提高电动汽车的充电效率。
通过减少电能转换过程中的热损失,电动汽车可以更有效地利用电池中存储的能量,从而增加其行驶里程。
特斯拉在其车型中广泛使用碳化硅技术,为用户提供更长的行驶里程。
高效电力电子器件:与传统硅材料相比,碳化硅半导体器件具有优越的导电性和电子传输能力。
这种高效电力电子器件可用于电动汽车中的DC-DC变换器、逆变器等关键部件,提高整个电动汽车系统的性能。
与传统硅材料相比,碳化硅功率器件具有更快的开关速度,使得电能的转换更加快速和精确。
特斯拉采用碳化硅技术来提高充电效率,但其采购价格比 IGBT 更贵。
特斯拉已与三安光电合作,将所有 IGBT 替换为碳化硅 MOSFET。
预计单机全部换成MOSFET需要3500元。
充电效率提高5-7%,可降低电费成本,提高毛利率。
碳化硅单电机板价格较贵,但可以节省元件数量和成本。
华润微6英寸商用碳化硅生产线已进入量产。
特斯拉用碳化硅替代IGBT后,可将车辆OBC尺寸缩小55-60%,能量损耗减少25-30%,转换效率提升至96.5%。
充电桩的连接组件数量将从6个增加到12个,成本将增加1.7倍。
随着智能化的不断提高,对OBC等部件增加功率、减小尺寸以提高性能的需求越来越大。
此外,特斯拉采用碳化硅MOSFET材料来提高逆变器的效率,从而显着提高了电动汽车的续航能力。
采购碳化硅器件时需要参考衬底、长径工艺成熟度以及PVT生长晶型转变。
拉杆工艺是特斯拉汽车生产的重要组成部分。
国内平均生产效率较低。
科瑞公司可生产长度为40mm的长棒。
科瑞平均每炉每天可生产1200片切片,有效生产时间为10个月。
特斯拉与其 Wolfspeed 部门合作生产碳化硅和氮化镓材料。
特斯拉的外延成本相对合理,占总成本的22-23%。
特斯拉采用碳化硅MOSFET材料来提高逆变器效率,并显着提高电动汽车的电池寿命。
04、鲶鱼效应依然存在:引领行业、挑战行业。
起初,特斯拉被称为马斯克的“不切实际的疯子的梦想”。
但现在,特斯拉不仅仅是一辆汽车,更是一个智能平台。
这就催生了汽车乃至整个行业。
引入新“鲶鱼”,搅动生态,探索新路径。
通过软件更新、数据分析和云计算,汽车的功能和价值不断提升。
特斯拉还通过自有的充电网络、储能设备和太阳能电池板构建了完整的能源生态系统,为用户提供更加便捷、环保的出行体验。
例如,特斯拉在2018年携手意法半导体,率先将SiC芯片应用到Model 3上,以取代传统的IGBT芯片。
系统效率提高约5%,显着提高电池寿命。
今日,意法半导体官方微博宣布,该公司已与理想汽车签署碳化硅(SiC)长期供应协议。
根据协议,意法半导体将为理想汽车提供碳化硅MOSFET,以支持理想汽车进军高压纯电动汽车市场的战略计划。
据介绍,理想汽车即将推出的800V高压纯电动平台将在电驱动逆变器中采用意法半导体第三代1200V SiC MOSFET技术。
此外,特斯拉还打破了传统汽车行业的惯例和规则,建立了自己独特的商业模式。
特斯拉通过线上销售和自营店直接接触用户,消除了中间商,降低了成本和价格。
电动汽车市场正在不断增长,梅赛德斯-奔驰和宝马等豪华汽车制造商纷纷涉足这一领域。
分析师预测,到2030年,全球电动汽车销量将占所有新车销量的29.5%左右。
但特斯拉的长期成功谁也说不准。
2014年12月,摩根士丹利汽车分析师亚当·乔纳斯预测,该公司将比2020年生产50万辆汽车的目标低40%。
不过,截至2020年底,特斯拉汽车产量突破51万辆,超额完成目标2%。