特斯拉Model Y的结构性电池几乎无法维修,而Cybercab则解决了这一问题。

特斯拉助力推动了向结构化电池组的发展,这种设计摒弃了传统模块,以此减轻重量并在更小的空间内储存更多能量。但在这款最新车型上,这家美国电动汽车领域的领头羊却出于可维修性的考虑选择了相反的方向。
与特斯拉在部分Model Y和Cybertruck上使用的结构化电池组不同,后者将数百颗自研的4680电池单元集成到同一个紧密组装的系统中,而Cybercab则采用了四个独立的电池单元模块。这样一来,出现故障的模块只需更换即可,无需整体更换电池组。特斯拉的高管们在工程公司Munro & Associates的YouTube频道上发布的视频中解释了这一决定。
“能够自我批评是件好事,”特斯拉电池模块及电池包的机械设计工程总监罗伯特·桑普夫说道。“我会给我们的Model Y结构电池打D级评分,”他补充说,虽然这对客户而言是“出色的产品”,但制造起来却相当困难。

组装在结构化电池包中的特斯拉4680电池单元,图中未显示密封处理部分。
他说,这种结构化设计的另一个问题是可维护性。由于所有电芯都通过硬质灌封材料绑定在电池包中,一旦某个电芯出现故障,实际上就无法对其进行维修。事实上,几年前在拆解了一辆采用结构化电池包的Model Y后,Munro & Associates得出结论:该车的电池“完全不可维修”。
摒弃传统的模块结构(即电池包的构成单元),让电池本身成为车辆的结构部分,确实有其优势——这样的设计能让制造商在相同空间内容纳更多电芯,从而节省材料成本。正因如此,包括宝马、保时捷和福特在内的汽车制造商如今都在设计那些将电芯直接集成到电池包甚至车辆车身结构中的汽车。
不过,特斯拉的高层认为在Cybercab上这种可维护性方面的妥协并不值得。Sumpf将Cybercab的设计描述为“半结构式”。他说道:“如果去掉结构部分,结构化电池组的空间利用率或许能提高10%左右。这样确实可以节省一些成本,但问题在于后续的维护成本。”
总体而言,研究表明电动汽车的电池很少出现故障。在消费者使用的电动汽车使用寿命期内,其性能衰减通常是可预测且可控的。然而,作为自动驾驶出租车,Cybercab需要承受数十万英里的持续高强度使用。这或许可以解释为何要改变电池设计。当然,无模块的结构化电池组或许能略微提升续航里程,这对向普通消费者销售电动汽车很有帮助。但对于以车队运营为主的企业来说,总拥有成本才是最重要的考量。
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Cybercab的首席工程师埃里克·厄利在接受Munro Live YouTube频道的采访中表示:“按照我们之前讨论的TCO理念,在车辆行驶不到50万英里时就更换整个电池组会大幅增加成本。因此我们必须考虑再制造方案,要考虑电池组的可维护性,还要考虑所有那些有助于我们实现产品成本目标的因素。”
联系作者:Tim.Levin@InsideEVs.com
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