特斯拉专利改变新能源车的7个方向

2014-06-22 18:31:45来源: 搜狐IT
    特斯拉宣布公开所有专利,这早已是尘埃落定的事。但特斯拉到底有哪些核心专利,这将怎样改变新能源车市场,是很值得深究的。

  目前特斯拉累计有多少专利说法不一,现在从专利查询网站FPO能够检索到的特斯拉相关专利有626条,实际拥有量会超过这一数字。我们先看特斯拉专利发布和将带给新能源车市场的几大机会,之后我们再分析看看特斯拉共享专利的小心思。

  特斯拉公司内的一面专利墙

  特斯拉专利将在这几方面加速新能源车发展,也是蕴含机会最多的几点:

  一、电池管理(BMS)

  电池管理是很大的一个概念,也是特斯拉专利最集中的地方。相关数据显示,2008~2013年间,特斯拉申请的核心专利大多与电池安全控制相关。涉及到电池冷却、安全、电荷平衡等系统。

  截止2013年3月,特斯拉申请的此类专利多达140多项,另有258项专利在审核中。

  中间位电池模组

  由于特斯拉选择的是能量密度高且工艺非常成熟的笔记本电脑常用18650电池,如何连接并高效管理超过7000枚电池,成为电池管理最为核心的技术。在美国国家地理拍摄的超级工厂系列纪录片特斯拉篇里,此处是少数模糊处理的画面之一。现在,特斯拉有望开放这一专利,让在电池选择上朝这个方向的厂商,少走弯路。

  特斯拉的电池管理系统从通过性能测试,筛选性能一致性、安全性较好的电池组开始,通过电池检测实验室,数据中心对18650电池温度进行智能监控。

    二、电机技术

  特斯拉的动能来自电池带动电机,电机就相当于特斯拉的发动机,和传统的汽车三大件对应,也是核心模块之一,有不少特斯拉独创技术。

  其电机为自主研发的三相感应电机,拥有最优的缠绕线性,能极大减少阻力和能量损耗。同时,相对整车,其电机体积非常小。

  特斯拉电机位于后两轮之间

  特斯拉变速箱为单极变速系统,将交流感应电机产生的扭矩与车速进行最优匹配,比汽油变速箱加速性能更好。

  三、动力控制

  有了合适的电机和变速箱,如何控制动力的输入和输出同样关键。特斯拉通过对应的软硬件系统,包括转动变频器、数字信号处理系统,控制电机扭矩和电池能量输出,这是整车能量控制系统。

  通过高性能信号处理器将制动、刹车、加速、减速等需求转换为数字信号,控制转动变频器将电池组的直流电与交流电的相互转换,以带动三相感应电动机提供汽车动力。

  在特斯拉操作面板里,可以设定牵引力控制,从而让用户在驾驶电动汽车的时候也能有起步缓行,松油门怠速这些汽油车的体验特点。

  四、动力回收

  动力回收是在踩下刹车踏板后进行的,是与动力输出相反的过程。同样需要复杂的交流电转直流电过程。

  借助前面提到的高性能信号处理器和转动变频器一起协作。

  动力回收方面,特斯拉系统的控制界面也有相应设置,可以设为标准和较小两个模式,标准模式下回收更彻底,初次驾驶的用户可能会对松开油门后很快的降速有不适,所以一般设为较小,更为适应。

  五、安全技术

  电池安全是新能源车最大的顾虑和隐患之一,特斯拉通过电荷平衡系统和电池温度管理系统,最大限度控制了电池安全隐患。

  电荷平衡系统是防止众多电池中,有少数出现超出电压上限和下限的情况。当电池组中有电池出现过充、过放、温度过高等情况导致电量与其他电池不同时,继电器将能量在电池间转移,防止电压超过安全范围,如果电池易变超出安全范围,则断开对应的电源开关,将电池单体隔离。

  温度管理系统则是通过热敏电阻和光导纤维监测电池温度变化。

  同时特斯拉还研发了一种双模式冷却系统,保证每个电池单体温度低于其安全值以下。

    六、充电站技术

  充电站技术是特斯拉最为核心和亮点的技术,特别是低电压高电流的超级充电站技术。

  由于其超级充电站输入380~480V的电压,最高能输出335A,基本是普通新能源车充电站10倍的电流,能够跑500公里的Model S P85车型,1小时就能充满。

  如果这项技术能够普及,等于是困扰新能源车充电速度的瓶颈得到了5~10倍的提升。特斯拉充电站技术,还涉及到太阳能和电网并网试用。

  七、操作系统和“AppStore”

  特斯拉同样是一款软硬结合的产品,除了硬件本身,其所采用的一整套操作系统和体验逻辑,也都是前人所没有尝试的,就像iPhone凭借iOS开启了一个全新的天地一样。

  所以特斯拉目前使用的车载OS上,也有很多特斯拉这十年沉淀下来的专利。从界面设计到功能逻辑,如果被更广泛地学去用,也将极大带动新能源车的智能化步伐。

  在试驾特斯拉的时候,让我看到一个更大的想象空间是特斯拉的AppStore,如果特斯拉系统推出一个其平台的AppStore,一定大有可为,就像苹果AppStore一样,苹果也是在iOS 2.0的时候,才加入了AppStore,特斯拉也许还在酝酿。

  在专利开放之后,如果这个AppStore类似的商店像Android系统一样兼容不同车型,不是一件很好玩的事情吗?

  特斯拉的小心思:

  特斯拉为何愿意公开所有技术专利,除了推进新能源车普及的理想主义说法。也有其自身的利益诉求:

  1、在特斯拉的核心专利和技术中,涉及到新能源车的多个标准,比如充放电、电池选择等等,如果被更多厂商采用,将加速特斯拉标准在全球范围类普及。

  2、除了这首要一点,特斯拉在多次强调,将推出平价款车型。普及型车型需要的是成本更低,现在特斯拉的电池组成本高达3万美元,基本是其车型在美国售价的一半。如果更多车型选用特斯拉的电池方案,将能更快推进上游电池厂商对电池技术的推进,成本的降低。更大的出货量,也能进一步推进成本的降低。

  3、除此之外,让特斯拉在新能源车的推进上,在这大义凛然的决定后,形象增添了不少正能量。

  总结:

  话说回来,特斯拉的一纸决定,也很难快速改变新能源车小众化的现状。特斯拉强调,“任何人如果出于善意(ingood faith)想要使用特斯拉的技术,特斯拉将不会对其发起专利侵权诉讼”。

  这不表示特斯拉会不保留地告诉你技术细节,只是当你发现特斯拉的专利做法后,比如拆解分析到了电池组的排列方式,也学习同样的做法,特斯拉不会发起专利诉讼,所以要免费使用特斯拉专利,也要看你是否能参透并有能力使用上。

关键字:专利  改变  方向

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2014/0622/article_9303.html
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