发布时间:2024-07-21 18:00:19 人气:
特斯拉更换逆变器会有影响吗?
特斯拉更换逆变器会有影响。逆变器是电流管的核心。逆变器是一种将直流电(DC)转换成交流电(AC)的装置。双向逆变器是DC-交流或交流-DC的双向转换过程。车辆逆变器是一种将电池组输出的DC电能转换成驱动电机的交流电能的装置。电动汽车通过需要交流驱动的感应电机来驱动车轮。它的电源来自电池组,电池组来自电网。除了功率转换功能,逆变器还控制交流输出的频率,从而控制电机速度。此外,逆变器还可以控制交流电压,从而控制电机功率。
不要30万只要2万!想用特斯拉这款新品,得先买栋别墅…
特斯拉有一款产品,它2015年就发布,但从来都只会被排在官网产品列表的最后,它就是Powerwall。「什么是Powerwall?」
简单来说,Powerwall是一款储能设备,它内置了可充电的锂电池包、液冷模块、逆变器等等。在电力需求低谷期(例如凌晨)充电,在用电高峰期输出电力,起到了“削峰填谷”的作用,另外如果电网断电也能起到应急作用。Powerwall主要针对家庭用户,内置电池容量7~13.5kWh,而商用版的“Powerwall”则叫Powerpack,后者是内置100kWh电池的大家伙,主要应用在公共场所,例如学校、医院等等。
(应用于家庭场景的Powerwall)
(商用Powerpack)
其实早在10多20年前,市面上就存在着一款和Powerwall相似的设备,叫“UPS”(UninterruptiblePowerSupply不间断电源),电网断电的瞬间UPS可以继续为电脑供电,以避免损坏硬盘丢了**姐。
当然,Powerwall还有一点精髓是UPS没有的,那就是能接上家用的光伏发电系统,在白天晒晒太阳就能发电。而这套光伏发电系统来自于SolarCity,是一家专注于家用光伏发电项目的公司。
一查才发现,SolarCity也是特斯拉的子公司……
「除了削峰填谷,还有什么好处?」
除了刚刚说到的“削峰填谷”、保证用电器正常工作之余,Powerwall这种模式还有一个更重要的作用,就是可以充分利用从电车退役下来的动力电池。
有数据显示,我国新能源车动力电池总装机量高达57.35GWh,其中在2018年就达到了32.86GWh,同比增长137%,占总装机量的57.3%。如果按照一台电车8年寿命来说,那到2026年前后就会有一大堆动力电池退役。
有研究机构预测,到2022年就有42万吨退役动力电池等待处理。
对于动力电池的回收与利用,目前较为主流的方法有两种,第一是再生利用(拆解电池提炼金属和原料),二是梯级利用(二次或多次利用),Powerwall模式就能很好地利用上这些退役电池。
(动力电池的多领域梯级利用)
无独有偶,在今年6月上汽通用五菱就利用宝骏E100、E200的退役电池建了一个兆瓦级大型光伏风能一体化梯次利用储能电站。这个电站的用途和Powerwall一模一样,只是电池数量比Powerwall多得多。自投入运营之后,这个电站已经有效降低了广西电网在用电高峰期的电网压力。
除了五菱,据了解目前荣威R也在做类似的事,目前应用在四川西昌市,原理和Powerwall几乎一致,本文就不重复介绍了。
(来自:绿芯频道)
当然除了退役电池的梯级利用之外,还能把多余的电卖给电网,比如德国就支持这样做,只不过这种新颖的商业模式我国仍处于摸索阶段。
「我们真的需要Powerwall吗?」
需要。其实我国在储能电站技术方面的研究已经起步很多年了,例如早在2013年,上海就希望通过电池储能的方式减少昼夜间峰谷差、平整负荷,以提高电网的运行效率。
如果这类设备大范围普及的话,就必然牵涉到大电网与微电网如何结合的问题。大电网指的是基于集中式发电(火力、水力发电厂)所布局的电网,它的优点是供电稳定(例如电压、频率),而缺点则是难以应对突发情况。像地震、海啸等自然灾害往往会破坏电网,如果此时微电网能给大电网进行补充,那就能起到很好的应急作用。
对比大电网,微电网更像一个小型发电系统,正如Powerwall一样,它可以独立运行,而且又与大电网相连,在大电网出现故障时可以为一定区域内的负载提供电能。
目前我们的邻国印度已经应用了大电网+微电网,一批印度电力企业为国内的穷乡僻壤建立了小型微电网,采用太阳能、沼气等能源给乡村供电,至于日本则因为钟爱“氢”,在城市布局了H2One氢燃料电池系统,把太阳能/闲时的电能转化为易于存储的氢气,当大电网出现故障时则把氢重新转化为电,并且提供热水(氢燃料电池发电副产物)。当然,日本还有ENE-FARM,让每家每户都是一个微电网。
(H2One氢燃料电池系统结构)
(H2One氢燃料电池系统运行状态)
当然,目前我国在微电网的建设、运营上还处于摸索阶段,加上相关政策尚未明晰,所以企业也缺乏一个技术迭代的标准。只不过在未来大电网+微电网的融合是必然的事,就像现在的私家车+公共交通工具那样,共同组建了我们的路面交通。
「Powerwall为什么没在国内流行?」
Powerwall在北美地区相当流行,截止今年第一季度,特斯拉已经安装了超过10万个Powerwall。如果你有一个bighouse,Powerwall能帮你省不少电费,再配个特斯拉电车,美滋滋。
至于应用到商业领域的Powerpack也受到了市场的青睐,目前东京大阪、澳洲、欧洲都利用Powerpack建成了储能系统,例如大阪的Powerpack(7MWh)就设在大阪车站旁边,在紧急情况下可以为一辆载满客的列车提供30分钟续航,足以让其安全驶达距离最近的车站。
那问题又来了,既然Powerwall那么实用,也是未来供电网络不可或缺的一部分,那为什么在中国就不吃香呢?
仔细想一想,好像真能分析出一点原因。
首先,在国内特斯拉主要卖到东部沿海省份及西南部一二线大城市,也就是说,特斯拉的绝大部分车主都住在供电稳定的大城市楼宇里,他们自然就无法也无需买Powerwall。
至于内陆、西部地区,虽然他们有独栋bighouse,但因为气候环境的原因,买电车的人很少,既然买电车的人少,特斯拉的信徒自然就少了,又怎会有人给Powerwall充值呢?
再说,比它便宜的国产电池储能系统一搜一大堆,它们不香吗?
最新款的Powerwall2折合人民币约23000元,某宝上面最便宜的5000就有交易。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
特斯拉的逆变器装在哪 功能是什么
1、在变速箱底下,逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成定频定压或调频调压交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的转换器。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱,录像机、按摩器、风扇、照明等。
2、逆变器是一种DC to AC的变压器,它其实与转化器是一种电压逆变的过程。转换器是将电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出,而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压转变为高频的高压交流电。
特斯拉新工厂再次落沪,Megapack为何比造车还香?
上周末(4月9日),关于特斯拉中国“第二工厂”的争夺终于尘埃落定:随着特斯拉储能超级工厂项目签约仪式在上海正式举行,即将开工建设的特斯拉储能超级工厂将规划生产特斯拉超大型商用储能电池(Megapack),初期规划年产商用储能电池可达1万台,储能规模近40GWh,产品提供范围覆盖全球市场。按照计划,特斯拉储能超级工厂项目计划于2023年第三季度开工,2024年第二季度投产。所谓Megapack,可以把它视为一款功能强大的“巨型电池”,可存储能源并对外供能,有助于稳定电网、预防断电。按照特斯拉官方说法,每台Megapack机组可存储超过3MWh的能源,足以满足3600户家庭一小时的用电需求。因其强大的功能优势,可以为公用事业和大型商业项目,提供更优的能源解决方案。
据介绍,特斯拉Megapack电池可以支持千兆瓦时规模的低成本、高密度公用事业项目,灵活性是Megapack电池的一大特点。它能随时能与电池模块、逆变器和温度系统集成安装,帮助电网更加稳定、可持续。设计层面,特斯拉为各电池模块匹配了专属逆变器,每台机组也均已经过大量火灾测试,内含集成安全系统、专业监控软件等,能源效率和安全性均得到大幅提升。此外,Megapack电池还可通过OTA实时更新,持续优化功能。
在特斯拉不久前正式公布的“秘密宏图”第三篇章中,曾将目标设定为全面转向可持续能源,2050年前实现能源100%可持续,而特斯拉储能超级工厂项目也正是实现这一目标的重要举措之一。按照规划,Powerwall特斯拉家用储能系统、Powerpack特斯拉商用储能系统与Megapack特斯拉大规模能源存储系统将共同协议,从储能的角度,推进可持续能源的发展。
目前,特斯拉Megapack电池正持续为美国、英国、澳大利亚等全球各国发展新能源助力,并逐渐成为世界范围内最受欢迎的储能产品,帮助各国应对传统化石能源短缺问题。例如在澳大利亚维多利亚州,特斯拉建设了一套名为Victoria Big Battery,包含212台机组的350 MW系统。这是目前全球规模最大的可再生能源存储园之一,建成以来持续为维多利亚区提供备用电能保护。
2022年是特斯拉储能业务增长速度最快的一年,其中第四季度储能装机量2.5GWh,同比增长150%;2022年全年累计装机量6.5GWh,同比增长64%。根据特斯拉官网数据,特斯拉的电池储能系统Megapack订单最早预计交付期预计交付期在2024年第四季度,此前产品均已销售完毕。特斯拉财报指出,特斯拉储能产品的供应能力还远远赶不上市场需求:2022年特斯拉储能出货量6.5Gwh,同比增长64%;其中4季度出货量2.5Gwh,同比增长152%为此,该公司也正在加州扩产Megapack产能至40Gwh。
今年年初的消息显示,特斯拉旗下一套1.9MW/3.9MWh的Megapack储能系统售价为2,627,210美元,约合人民币1781.25万元,单价约4.5元/Wh。需要指出的是,这个定价还不含安装费用约3元/wh,价格显著高于我国。马斯克日前在社交媒体上也坦言,超级储能“第二工厂”落户上海,除了弥补产能不足的问题之外,在中国落地也有望把价格迅速“打”下来。
顺带一提,目前Megapack电池主要由宁德时代供应,正极材料主要供应商为德方纳米。一些业界人士甚至预言,超级储能业务未来甚至有望超越特斯拉现有的汽车业务,因此备受投资市场瞩目。
有意思的是,在过去两年时间里,国内包括青岛、沈阳、宁波(杭州湾)、广州(南沙)、西安和四川宜宾等多达约10座城市都参与到了争夺“特斯拉第二工厂”的行列之中,但最终还是“花”落上海临港,可谓一波三折。“从物流海运便利性来看,无论第二工厂定位出口还是国内市场,上海都是最佳选择。”资深汽车行业分析师梅松林此前接受记者采访时曾指出,从新能源汽车的供应链来看,上海所在的长三角地区也是生产智能电动汽车的优选之地。另外,从智能电动汽车的人才供应和创新氛围看,上海也优势明显。“作为中国的金融中心,上海也是最有利于支持特斯拉大生产所需的金融服务,特斯拉有在上海兴建第二工厂的足够动力。”
其实,从2018年7月项目签约,到2018年10月28日取得土地;从2019年1月7日正式开工,到2019年12月30日首批整车交付。特斯拉超级工厂一期项目不仅实现了预期的开工、竣工、投产的时间目标,也创造了大型工业项目建设的上海速度,其背后也反映出双方在建设过程中的配合默契度之高。
而如今的特斯拉储能超级工厂项目,也很有可能延续令世人瞩目的“上海速度”。
上方为特斯拉上海超级工厂,下方为出让地块
超大地块K02-08位置示意图
早在去年5月1日,特斯拉在写给中国(上海)自由贸易试验区临港新片区的感谢信中提出,该公司计划在当前的特斯拉上海超级工厂附近建设一个新厂区,此消息一出,立刻冲上了各种热搜并备受热议。从当时曝光的临港新片区规划来看,除了与特斯拉超级工厂“一街之隔”的N01-03A地块(原为博郡汽车选址,2021年3月29日流标,46公顷,恐难支撑45万辆产能)之外,2022年1月29日调整规划的K02-08地块(占地面积70.6公顷,规划为工业用地,建筑面积约176.4万平方米)最被看好,此处极有可能是新工厂的落户之地。
值得一提的是,作为上海市新兴的汽车产业基地,特斯拉超级工厂落户以后,临港新能源汽车迎来了爆发式发展。
在2022年9月27日临港印发的《临港新片区加快构建智能新能源汽车产业生态的行动方案(2022-2025)》中,明确提出到2025年,汽车产业规模突破4000亿元,年平均增长率超过30%;营业收入超百亿元企业5 家,企业规模超500 家,新增上市挂牌企业超 5 家,培育50个具有核心竞争力的汽车电子和软件产品。培育百名行业****,引进 5万名汽车人才,相关从业人员突破 10万人。
而这一系列雄心勃勃的目标若能实现,也将超越目前上海汽车产业领军的嘉定(嘉定汽车新四化2025年的目标是:新能源汽车产值力争达到1000亿元;汽车“新四化”规上企业超过100家)。当然了,两地在产业结构方面还是有较大区别,比如嘉定汽车产值主要源于零部件生产。
据悉,临港新片区已在“风-光-氢-电-制-储-用”产业领域形成了较为完备的产业链布局。未来,临港新片区将围绕新能源及储能产业编制产业发展规划、研究完善产业政策,通过优化产业体系、举办“中国储能大会”等重大活动,推动技术自主创新、提升新能源装备技术水平、加快重点企业和重大项目集聚,将临港新片区打造成为上海乃至全国新能源和储能的产业集群新高地。
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特斯拉model电池已经采用碳化硅,续航里程有所提高
全球芯片行业风云变幻,特斯拉 Model 3 很可能成为即将到来的转变的催化剂之一。就在近日,特斯拉成为首批在量产 汽车 中使用碳化硅 (SiC) 芯片的 汽车 制造商之一。通过将 SiC 芯片集成到 Model 3 中,这家美国 汽车 制造商最终在电动 汽车 供应链中为这种材料提供了一些动力
考虑到硅长期以来一直是半导体行业的首选材料,特斯拉在 Model 3 中使用碳化硅是一个大胆的举措。自 1960 年代取代锗晶体以来,硅有效地迎来了半导体的黄金时代。但今天,碳化硅等其他材料已经出现,挑战硅的宝座。
碳化硅含有硅和碳,化学键比普通硅更坚固,拥有世界第三硬物质的称号。正如Nikkei Asia 的 一份报告所指出的, 碳化硅的加工需要先进的技术,但与传统硅片相比,碳化硅的稳定性以及其他特性使芯片制造商能够将能量损失减少一半以上。碳化硅芯片还擅长散热,为小型逆变器铺平了道路。
日本名古屋大学教授山本正义指出,这些优势在特斯拉 Model 3 的设计中得到了很好的体现。“Model 3 的空气阻力系数与跑车一样低。缩小逆变器的规模使其具有流线型的设计,”山本说。
特斯拉 Model 3 的大获成功,在芯片行业掀起了轩然**。而这些冲击波已经开始激发一波对碳化硅芯片的讨论。仅在 6 月份,德国芯片制造商英飞凌 科技 就推出了一款用于电动 汽车 逆变器的 SiC 模块。现代 汽车 随后宣布,这些英飞凌制造的 SiC 芯片将用于其下一代电动 汽车 。这家韩国 汽车 制造商补充说,通过使用英飞凌的 SiC 芯片,与配备普通硅芯片的 汽车 相比,其电动 汽车 的续航里程可提高 5%。
日本芯片制造商罗姆首席战略官 Kazuhide Ino 指出,现阶段,碳化硅芯片制造商已经到了相互竞争的地步。“虽然之前芯片制造商一直在共同努力建立碳化硅市场,但我们已经到了相互竞争的阶段,”他说。
法国市场研究公司 Yole Developpement 在预测中指出,到 2026 年,碳化硅芯片市场可能会比 2020 年增长 6 倍。这将使SiC 芯片市场成为一个 44.8 亿美元的市场。然而,这很大程度上取决于 SiC 芯片的生产成本是否可以充分降低,因为如今 SiC 芯片仍然比传统硅芯片贵。话虽如此,硅和碳化硅芯片之间的差距一直在缩小。五年前,碳化硅芯片比传统硅芯片贵约 10 倍。今天,它们的价格只有两倍。
高端电动车“必经之路”?解读800V高压系统普及进度
从保时捷开始量产Taycan以后,800V系统就逐步进入高端化的定义。随着今年中国电动汽车“去水化”(B端和公用采购渠道的量少了),像中国这样的电动汽车市场逐步成熟化,能够站住潮头是非常关键的。本文一方面探讨现有的800V系统的普及速度,一方面也探讨一下电池系统设计,特别是能量扩展和第三代半导体SiC导入的关系。Part1:800V的系统在高端车型里普及速度
800V的SiC系统一方面是各个地方(车企)在研究,还有就是在纯电动赛车FormulaE中是标准配置,车企通过赛车收集这类“死贵”的、面向超高速的技术的使用极限。
1)从需求角度来看
前几日,Delphi宣布它拿到了欧洲豪华车企的下一代电动汽车的800V驱动系统逆变器订单。按照Delphi的说法,目前已经或得欧洲3/4的豪华OEM的订单(Porsche、Audi、Benz、BMW)。
比起欧洲车企虽然开始800V比较早,在美国这边,新势力车企LucidMotors的新车LucidAir预计2021年开始交付了;而后续通用的800V系统,特别是高压化的纯电动卡车是和Tesla的皮卡竞争的筹码;现代起亚也纷纷在自己的高端化BEV上搞起了800V系统,不过这几家的高压逆变器供应商是谁还没有宣布。从中国市场来看,比亚迪在汉EV上是首次使用SiC做高压系统,之前所做的600-700V的系统是基于IGBT的,现在在这个基础上前后轴配不同的驱动系统,作为尝试。
图1800V的故事刚刚开始
在Cree的投资日报告里面,福特也在测试,也就是围绕美国的这个SiC资源,美国电动汽车制造企业在下一代电动汽车方面的规划都是围绕这个比较强的点去做的。自从特斯拉在Model3的逆变器和车载充电机上使用以后,IGBT模块在高端车上似乎不香了。
图2福特使用Cree的SiC模块的测试结果
2)从供应角度来看
2019年5月,Cree公司开始了一项耗资10亿美元、历时5年多的工厂优化计划,以纽约州马西(莫霍克谷)的200mmSiC晶圆自动化制造工厂为支撑,加上达勒姆的美国园区总部正在进行的“超大型材料”工厂扩建,整个计划在2022年投产。
图3Cree的供给情况
Part2:高压化带来对系统的配置差异
从目前来看,大概做到110-112串是极限了,正常的电压在418V左右,高电压状态是往上接近IGBT使用电压的极限。由于两个方向的考虑,比拼下一代电池的续航和充电速度两个特性,想要达到比较好的结果,电压就是需要往上调。
现在的问题主要有两个:
1)SiC可靠供应问题:这个活不是那么容易做的,特别是在高性能汽车里面,怎么弄都是很恶劣的工况,前段时间某企业用SiC在车载充电机里面,弄不好可能用一年就会批量出问题,这不是开玩笑的事情。
2)SiC的价格问题:虽然大家都做高端跑点量没问题,但是架不住现在的趋势大家都要去抢高端抢供应,从价格预测来看是产能供给上去了,有很大的降价空间,但是需求也是爆发式的。
小结:我觉得现在BEV应用最后落到实处,就是电池和功率模块两个核心供应瓶颈点,在这个链条再往上都涉及到材料,趋势是这样的,怎么保证资源和技术的获取又是个故事了。
图|网络及相关截图
作者简介:朱玉龙,资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师,著有《汽车电子硬件设计》。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
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