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14.8kWh，以Model3長續(xù)航版本標(biāo)定電量75kWh的電量來計(jì)算，能跑近507公里，以官方透露的可用電量78kWh來算的話，能跑527公里。

Model3能跑多遠(yuǎn)?

注：根據(jù)EPA數(shù)據(jù)，Model3總電量80.5kWh，官方透露實(shí)際可用電量78kWh，百公里平均電耗兩次報(bào)備數(shù)據(jù)分別是16.2/16.7kWh。

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Model3是目前市售純電動汽車中實(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ModelSP100D都要跑得遠(yuǎn)。

特斯拉把Model3的EPA續(xù)航成績從334英里(537公里)改成了310英里(499公里)

Model3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)镸odel3相比旗艦車型更便宜而不應(yīng)用最新的技術(shù)。相反，Model3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，Model3比現(xiàn)款的ModelS/X無論在哪方面都來得更棒，而且還更便宜。如果ModelS/X車主因此心生怨氣，請出門右拐找ElonMusk，或者賣車換Model3。

長續(xù)航、快充和輕量化

前面談到，Model3的三電系統(tǒng)是特斯拉在電動汽車行業(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Model3三電系統(tǒng)中最亮的明珠。

首先，Model3所使用的21700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)?1毫米直徑和70毫米長度。事實(shí)上特斯拉21700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268Wh/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，Model3將能在新款180kW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350kW快充體系，特斯拉下一代180kW的超充和Model3已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的2.2C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SandyMunro對Model3所使用的21700是贊不絕口。

21700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Model3之前電池產(chǎn)能出現(xiàn)危機(jī)的核心原因。

ModelX的設(shè)計(jì)思路是很輕的車身，很牢固但很重的電池包。

Model3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Model3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，Model3的車重控制在1.7噸，對應(yīng)的是最大80.5kWh的電池容量(實(shí)際BMS控制在78kWh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車弱項(xiàng)。

裝了80.5度電的Model3電池包重量僅有478公斤，其中非電池部分重量169公斤。而ModelS85D版本總能量為81.5kWh的電池包重量545kg。也就是實(shí)現(xiàn)相似電池容量的電池包，重量減輕大約67kg。

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Model3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21700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ModelS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21700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，Model3布置電氣設(shè)備的servicepanel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。

拆解開的Model3電池包，最左側(cè)的模組已經(jīng)被拆走

最大頭的則是結(jié)構(gòu)減重，大部分ModelS車型的電池包分為16個(gè)小模組(S60為14個(gè)模組)，Model3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。

綠色部分是Model3上使用超高強(qiáng)度鋼材的部分，可以看到底部的電池包基本被超高強(qiáng)度鋼所包圍

前面提到，Model3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。ModelS電池包的保護(hù)殼就重達(dá)125公斤，Model3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Model3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Model3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：

來自特斯拉最新專利

圖上圓柱形的自然就是21700電池，左側(cè)的樹枝狀鋁片是整個(gè)電池組的負(fù)極部分，右側(cè)樹枝狀鋁片是正極。

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21700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1.5-2mm，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Model3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。

先看三張對比圖。

傳統(tǒng)的電阻焊連接工藝

ModelS的電池連接工藝

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Model3的電池連接工藝

ModelS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。

ModelS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Model3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Model3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Model3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Model3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Model3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，Model3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，Model3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Model3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)航和能耗是電動車打入主流市場的根本啊。