Model 3 能跑多遠(yuǎn)？
有車主在一次 450 公里幾乎全是高速路的旅途中沒有進(jìn)行中途補(bǔ)電，滿電出發(fā)到家之后還剩 6%，另外一個(gè)在灣區(qū)生活的車主在車子跑了 1.6 萬公里之后百公里平均電耗為 14.8 kWh，以 Model 3 長續(xù)航版本標(biāo)定電量 75 kWh 的電量來計(jì)算，能跑近 507 公里，以官方透露的可用電量 78 kWh 來算的話，能跑 527 公里。
注：根據(jù) EPA 數(shù)據(jù)，Model 3 總電量 80.5 kWh，官方透露實(shí)際可用電量 78 kWh，百公里平均電耗兩次報(bào)備數(shù)據(jù)分別是 16.2/16.7 kWh。
這些續(xù)航表現(xiàn)都來自車主的實(shí)際使用，而非 EPA、NEDC 這些標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的測試場景。
也就是說 Model 3 是目前市售純電動(dòng)汽車中實(shí)際續(xù)航里程最大的車型，真實(shí)情況下可能比特斯拉自家的旗艦車型 Model S P100D 都要跑得遠(yuǎn)。
Model 3 能在續(xù)航上獲得如此優(yōu)秀的成績主要?dú)w功于特斯拉并沒有因?yàn)?Model 3 相比旗艦車型更便宜而不應(yīng)用最新的技術(shù)。相反，Model 3 無論是電機(jī)，電控，電池（俗稱三電），還是整車電子架構(gòu)，風(fēng)阻設(shè)計(jì)都凝聚了特斯拉在電動(dòng)汽車行業(yè)十幾年的沉淀。（好像吹得有點(diǎn)過了）
換而言之，如果不考慮車輛尺寸因素，Model 3 比現(xiàn)款的 Model S/X 無論在哪方面都來得更棒，而且還更便宜。如果 Model S/X 車主因此心生怨氣，請出門右拐找 Elon Musk，或者賣車換 Model 3。
長續(xù)航、快充和輕量化
前面談到，Model 3 的三電系統(tǒng)是特斯拉在電動(dòng)汽車行業(yè)十幾年沉淀的產(chǎn)物，而作為能量核心的電芯和電池包，則是 Model 3 三電系統(tǒng)中最亮的明珠。
首先，Model 3 所使用的 2170 電芯是革命性的牛逼。大部分介紹這款電池的資料都會提到它相對于 18650 的尺寸變化，從 18 毫米直徑和 65 毫米長度變?yōu)?21 毫米直徑和 70 毫米長度。事實(shí)上特斯拉 2170 真正的亮點(diǎn)在突破了三元鋰電池能量密度和快充能力“魚和熊掌不可兼得”的定律。
這種電池在提升能量密度到 268 Wh/kg 的同時(shí)還提供了最高 2.2C 的快速充電能力。長久以來這兩項(xiàng)屬性在同一種鋰電池上是此消彼長的關(guān)系，很難在提升能量密度的同時(shí)又提高充電能力。
得益于 2.2C 的快速充電能力，Model 3 將能在新款 180 kW 超充上獲得 0-80% 電量大約 20 分鐘的充電速度，以車主實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)來看，80% 電量能獲得約 400 公里的實(shí)際續(xù)航里程。
相比保時(shí)捷還在霧里看花的 350 kW 快充體系，特斯拉下一代 180 kW 的超充和 Model 3 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的 2.2 C 快充能力顯然務(wù)實(shí)的多，20 分鐘補(bǔ)充 400 公里實(shí)際續(xù)航的使用體驗(yàn)也已經(jīng)離汽油車使用閾值不遠(yuǎn)。
也因此 Munro ＆ Associates 的 Sandy Munro 對 Model 3 所使用的 2170 是贊不絕口。
2170 電芯的提升是一方面，這個(gè)內(nèi)容以后有機(jī)會再展開。
第二點(diǎn)更重要的是，電池包結(jié)構(gòu)是另一番“翻天覆地”。這個(gè)關(guān)系到 Model 3 之前電池產(chǎn)能出現(xiàn)危機(jī)的核心原因。
Model X 的設(shè)計(jì)思路是很輕的車身，很牢固但很重的電池包。
Model 3 的設(shè)計(jì)思路相反，電池包追求極致減重，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的事情交還給車身。甚至為了追求減重，造成了不少加工工藝上的問題，以至于在早期量產(chǎn)過程中難以提升電池包產(chǎn)能。
不過這對馬斯克來說似乎是家常便飯的事情，先把產(chǎn)品目標(biāo)達(dá)到，再解決工藝問題，無論是造車還是造火箭。
先說一下 Model 3 電池包的減重成果，在車身主要結(jié)構(gòu)使用鋼材的情況下，Model 3 的車重控制在 1.7 噸，對應(yīng)的是最大 80.5 kWh 的電池容量（實(shí)際 BMS 控制在 78 kWh 的放電能力），與之相同檔次汽油車如寶馬 3 系和奔馳 C 級的車重在 1.5-1.6 噸。這是繼充電能力接近汽油車使用閾值之后，又一個(gè)與汽油車極為接近的電動(dòng)車弱項(xiàng)。
裝了 80.5 度電的 Model 3 電池包重量僅有 478 公斤，其中非電池部分重量 169 公斤。而 Model S 85D 版本總能量為 81.5 kWh 的電池包重量 545 kg。也就是實(shí)現(xiàn)相似電池容量的電池包，重量減輕大約 67 kg。
怎么做到的？
一、電芯數(shù)量減少了。
來自電池能量密度的提升已經(jīng)賦予了 Model 3 相當(dāng)可觀的電池包能量密度，而應(yīng)用單個(gè)容量更大的 2170 電池所帶來的另外一個(gè)好處則是電池?cái)?shù)量的大大降低，從 Model S 的 7000 多節(jié)降低到 4416 節(jié)。
電芯數(shù)量少了在減重上有啥作用？
首先是更短的散熱管路長度。即便是考慮到 2170 單個(gè)電池比 18650 需要更多的散熱接觸面積，4416 節(jié)所需要的散熱管長度還是比 7000 多節(jié)降低許多。
其次是電氣結(jié)構(gòu)集成度高，DC-DC、充電機(jī)、配電器全部集成，而且每一個(gè)模塊相對 ModelS/X 也更小、更輕。值得一提的是，Model 3 布置電氣設(shè)備的 service panel 是和電池包主體部分隔離的，在需要維修的時(shí)候可以獨(dú)立打開。
最大頭的則是結(jié)構(gòu)減重，大部分 Model S 車型的電池包分為 16 個(gè)小模組（ S60 為 14 個(gè)模組），Model 3 長續(xù)航版的電池包則只有 4 個(gè)模組。更少的模組意味著更少的電池包內(nèi)部隔斷、電池組 BMS、線束和散熱管路接口。
前面提到，Model 3 的電池包安全問題交還給了車身，電池組的安裝位置基本覆蓋了乘員艙，因此原本在車身底部圍繞起來保護(hù)成員的高強(qiáng)度鋼結(jié)構(gòu)同時(shí)被用來保護(hù)電池，而電池包結(jié)構(gòu)組件只用于承載電池包自身重量。 Model S 電池包的保護(hù)殼就重達(dá) 125 公斤，Model 3 的電池包去掉了這部分重量中的大部分。
事實(shí)上電氣部分和結(jié)構(gòu)減重已經(jīng)幫助 Model 3 減輕了大部分可減重量，還嫌不夠怎么辦？
二、從細(xì)節(jié)上摳。
在第一次了解到 Model 3 電池包正負(fù)極連接結(jié)構(gòu)的時(shí)候，我很是震驚。
先放一張?zhí)厮估趯＠泄嫉碾姵剡B接結(jié)構(gòu)圖：
連接電池正極的鋁絲通過超聲波焊接在電池正極正中心的位置，連接電池負(fù)極的鋁絲則劍走偏鋒，連接在 2170 電池正極同一側(cè)最外沿的負(fù)極上，也就是圖上黑色部分，這部分的寬度只有 1.5-2 mm，同樣使用超聲波焊接工藝。
然而由于電池正面可供連接的負(fù)極部分實(shí)在太窄，負(fù)極鋁絲的超聲波焊接成功率在 Model 3 量產(chǎn)的早期階段并不盡如人意，電池包產(chǎn)能嚴(yán)重受到制約。
解決方法主要是兩個(gè)：
一是電池之間的聚合物在焊接之前就填充到位，保證各個(gè)電芯的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
二是采購了更好更強(qiáng)大的超神波焊接機(jī)，提高焊接精度。
解決負(fù)極連接的工藝問題可謂是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，那么好處呢？還是減重。
Model 3 的電池連接工藝
Model S 電池模組里的電池連接方式比起傳統(tǒng)的電阻焊已經(jīng)是革命性改變，電阻焊只是通過簡單粗暴的電流短路方式把鋁片上的 N（ N 為 2 的倍數(shù)）個(gè)點(diǎn)融化到電池正負(fù)極上，毫無美感也提供不了單個(gè)電池的斷路保護(hù)功能。
Model S 的電芯則通過電池兩側(cè)的鋁絲與一整塊鋁片連接，在單個(gè)電池電流過大的情況下可以提供斷路保護(hù)，也提供了維修時(shí)的補(bǔ)焊能力。
而到了 Model 3 上，可以很明確的看到，正負(fù)極連接片從一整片變成了布局在電池組兩側(cè)，而非電芯正反面的樹枝狀連接片。也就是原先是 2 個(gè)面的鋁片變成了 1 個(gè)面，同時(shí)還更細(xì)更輕。如果單純的以一整個(gè)面的鋁片來計(jì)算，那么這部分的減重又是若干公斤。
這一設(shè)計(jì)帶來的另一個(gè)好處則是散熱，電池反面不需要連接電極之后就可以直接與絕緣導(dǎo)熱底板接觸，甚至安裝額外的底部散熱管路，提高電池包熱管理能力。
值得稱贊的是電池包大幅減重之后 Model 3 的安全性并沒有因此下降，美國公路安全保險(xiǎn)協(xié)會（IIHS）給予了 Model 3 正面碰撞預(yù)防測試最高評級。而在一個(gè)多月前的一起交通事故中，一輛 Model 3 與其他車輛發(fā)生碰撞后又撞向水泥隔離墩并翻滾多次，在車頭部分嚴(yán)重受損的情況下駕駛艙保持完整，且電池沒有起火。
當(dāng)然，特斯拉在 Model 3 電池包的安全保證遠(yuǎn)不止車身底盤那一圈超高強(qiáng)度鋼材。為了應(yīng)對極端撞擊情況下電池受損之后出現(xiàn)的熱失控現(xiàn)象，Model 3 電池模組的正負(fù)極覆蓋材料上設(shè)計(jì)了很多“預(yù)留泄壓孔”，這些泄壓孔使用了更加脆弱的材料。在單個(gè)或多個(gè)電芯結(jié)構(gòu)被破壞，噴出炙熱氣體時(shí)，泄壓孔能及時(shí)溶解，把熱失控電池散熱的高溫氣體及時(shí)排出，以免影響其他電池，這個(gè)設(shè)計(jì)有些類似坦克上的彈藥艙泄壓門。
綜上而論，Model 3 在電池包減重輕量化上是無所不用其極，甚至在早期脫離了特斯拉所掌握的工藝范疇，還好通過后續(xù)改進(jìn)埋掉了此前留下的大坑。
從 Model 3 的產(chǎn)品演進(jìn)方向也能看到，為了控制整車能耗并且兼顧入門級車輛的車身維護(hù)成本，特斯拉將車身極致輕量化的指標(biāo)轉(zhuǎn)移到電池包上，為此不惜帶來產(chǎn)能爬坡上的困難節(jié)點(diǎn)。
因?yàn)椋m(xù)航和能耗是電動(dòng)車打入主流市場的根本啊。
