特斯拉開(kāi)放專(zhuān)利 7個(gè)方面改變新能源車(chē)

特斯拉宣布公開(kāi)所有專(zhuān)利，這早已是塵埃落定的事。但特斯拉到底有哪些核心專(zhuān)利，這將怎樣改變新能源車(chē)市場(chǎng)，是很值得深究的。


　　目前特斯拉累計(jì)有多少專(zhuān)利說(shuō)法不一，現(xiàn)在從專(zhuān)利查詢(xún)網(wǎng)站FPO能夠檢索到的特斯拉相關(guān)專(zhuān)利有626條，實(shí)際擁有量會(huì)超過(guò)這一數(shù)字。我們先看特斯拉專(zhuān)利發(fā)布和將帶給新能源車(chē)市場(chǎng)的幾大機(jī)會(huì)，之后我們?cè)俜治隹纯刺厮估蚕韺?zhuān)利的小心思。




　　特斯拉公司內(nèi)的一面專(zhuān)利墻


　　特斯拉專(zhuān)利將在這幾方面加速新能源車(chē)發(fā)展，也是蘊(yùn)含機(jī)會(huì)最多的幾點(diǎn)：


　　一、電池管理(BMS)


　　電池管理是很大的一個(gè)概念，也是特斯拉專(zhuān)利最集中的地方。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2008~2013年間，特斯拉申請(qǐng)的核心專(zhuān)利大多與電池安全控制相關(guān)。涉及到電池冷卻、安全、電荷平衡等系統(tǒng)。


　　截止2013年3月，特斯拉申請(qǐng)的此類(lèi)專(zhuān)利多達(dá)140多項(xiàng)，另有258項(xiàng)專(zhuān)利在審核中。




　　中間位電池模組


　　由于特斯拉選擇的是能量密度高且工藝非常成熟的筆記本電腦常用18650電池，如何連接并高效管理超過(guò)7000枚電池，成為電池管理最為核心的技術(shù)。在美國(guó)國(guó)家地理拍攝的超級(jí)工廠系列紀(jì)錄片特斯拉篇里，此處是少數(shù)模糊處理的畫(huà)面之一?，F(xiàn)在，特斯拉有望開(kāi)放這一專(zhuān)利，讓在電池選擇上朝這個(gè)方向的廠商，少走彎路。


　　特斯拉的電池管理系統(tǒng)從通過(guò)性能測(cè)試，篩選性能一致性、安全性較好的電池組開(kāi)始，通過(guò)電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，數(shù)據(jù)中心對(duì)18650電池溫度進(jìn)行智能監(jiān)控。


　　二、電機(jī)技術(shù)


　　特斯拉的動(dòng)能來(lái)自電池帶動(dòng)電機(jī)，電機(jī)就相當(dāng)于特斯拉的發(fā)動(dòng)機(jī)，和傳統(tǒng)的汽車(chē)三大件對(duì)應(yīng)，也是核心模塊之一，有不少特斯拉獨(dú)創(chuàng)技術(shù)。


　　其電機(jī)為自主研發(fā)的三相感應(yīng)電機(jī)，擁有最優(yōu)的纏繞線性，能極大減少阻力和能量損耗。同時(shí)，相對(duì)整車(chē)，其電機(jī)體積非常小。




　　特斯拉電機(jī)位于后兩輪之間


　　特斯拉變速箱為單極變速系統(tǒng)，將交流感應(yīng)電機(jī)產(chǎn)生的扭矩與車(chē)速進(jìn)行最優(yōu)匹配，比汽油變速箱加速性能更好。


　　三、動(dòng)力控制


　　有了合適的電機(jī)和變速箱，如何控制動(dòng)力的輸入和輸出同樣關(guān)鍵。特斯拉通過(guò)對(duì)應(yīng)的軟硬件系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)動(dòng)變頻器、數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，控制電機(jī)扭矩和電池能量輸出，這是整車(chē)能量控制系統(tǒng)。


　　通過(guò)高性能信號(hào)處理器將制動(dòng)、剎車(chē)、加速、減速等需求轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，控制轉(zhuǎn)動(dòng)變頻器將電池組的直流電與交流電的相互轉(zhuǎn)換，以帶動(dòng)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)提供汽車(chē)動(dòng)力。


　　在特斯拉操作面板里，可以設(shè)定牽引力控制，從而讓用戶(hù)在駕駛電動(dòng)汽車(chē)的時(shí)候也能有起步緩行，松油門(mén)怠速這些汽油車(chē)的體驗(yàn)特點(diǎn)。


　　四、動(dòng)力回收


　　動(dòng)力回收是在踩下剎車(chē)踏板后進(jìn)行的，是與動(dòng)力輸出相反的過(guò)程。同樣需要復(fù)雜的交流電轉(zhuǎn)直流電過(guò)程。


　　借助前面提到的高性能信號(hào)處理器和轉(zhuǎn)動(dòng)變頻器一起協(xié)作。


　　動(dòng)力回收方面，特斯拉系統(tǒng)的控制界面也有相應(yīng)設(shè)置，可以設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)和較小兩個(gè)模式，標(biāo)準(zhǔn)模式下回收更徹底，初次駕駛的用戶(hù)可能會(huì)對(duì)松開(kāi)油門(mén)后很快的降速有不適，所以一般設(shè)為較小，更為適應(yīng)。


　　五、安全技術(shù)


　　電池安全是新能源車(chē)最大的顧慮和隱患之一，特斯拉通過(guò)電荷平衡系統(tǒng)和電池溫度管理系統(tǒng)，最大限度控制了電池安全隱患。


　　電荷平衡系統(tǒng)是防止眾多電池中，有少數(shù)出現(xiàn)超出電壓上限和下限的情況。當(dāng)電池組中有電池出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放、溫度過(guò)高等情況導(dǎo)致電量與其他電池不同時(shí)，繼電器將能量在電池間轉(zhuǎn)移，防止電壓超過(guò)安全范圍，如果電池易變超出安全范圍，則斷開(kāi)對(duì)應(yīng)的電源開(kāi)關(guān)，將電池單體隔離。


　　溫度管理系統(tǒng)則是通過(guò)熱敏電阻和光導(dǎo)纖維監(jiān)測(cè)電池溫度變化。


　　同時(shí)特斯拉還研發(fā)了一種雙模式冷卻系統(tǒng)，保證每個(gè)電池單體溫度低于其安全值以下。




　　六、充電站技術(shù)


　　充電站技術(shù)是特斯拉最為核心和亮點(diǎn)的技術(shù)，特別是低電壓高電流的超級(jí)充電站技術(shù)。


　　由于其超級(jí)充電站輸入380~480V的電壓，最高能輸出335A，基本是普通新能源車(chē)充電站10倍的電流，能夠跑500公里的Model S P85車(chē)型，1小時(shí)就能充滿(mǎn)。


　　如果這項(xiàng)技術(shù)能夠普及，等于是困擾新能源車(chē)充電速度的瓶頸得到了5~10倍的提升。特斯拉充電站技術(shù)，還涉及到太陽(yáng)能和電網(wǎng)并網(wǎng)試用。


　　七、操作系統(tǒng)和“AppStore”


　　特斯拉同樣是一款軟硬結(jié)合的產(chǎn)品，除了硬件本身，其所采用的一整套操作系統(tǒng)和體驗(yàn)邏輯，也都是前人所沒(méi)有嘗試的，就像iPhone憑借iOS開(kāi)啟了一個(gè)全新的天地一樣。


　　所以特斯拉目前使用的車(chē)載OS上，也有很多特斯拉這十年沉淀下來(lái)的專(zhuān)利。從界面設(shè)計(jì)到功能邏輯，如果被更廣泛地學(xué)去用，也將極大帶動(dòng)新能源車(chē)的智能化步伐。


　　在試駕特斯拉的時(shí)候，讓我看到一個(gè)更大的想象空間是特斯拉的AppStore，如果特斯拉系統(tǒng)推出一個(gè)其平臺(tái)的AppStore，一定大有可為，就像蘋(píng)果AppStore一樣，蘋(píng)果也是在iOS 2.0的時(shí)候，才加入了AppStore，特斯拉也許還在醞釀。


　　在專(zhuān)利開(kāi)放之后，如果這個(gè)AppStore類(lèi)似的商店像Android系統(tǒng)一樣兼容不同車(chē)型，不是一件很好玩的事情嗎?


　　特斯拉的小心思：


　　特斯拉為何愿意公開(kāi)所有技術(shù)專(zhuān)利，除了推進(jìn)新能源車(chē)普及的理想主義說(shuō)法。也有其自身的利益訴求：


　　1、在特斯拉的核心專(zhuān)利和技術(shù)中，涉及到新能源車(chē)的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，比如充放電、電池選擇等等，如果被更多廠商采用，將加速特斯拉標(biāo)準(zhǔn)在全球范圍類(lèi)普及。


　　2、除了這首要一點(diǎn)，特斯拉在多次強(qiáng)調(diào)，將推出平價(jià)款車(chē)型。普及型車(chē)型需要的是成本更低，現(xiàn)在特斯拉的電池組成本高達(dá)3萬(wàn)美元，基本是其車(chē)型在美國(guó)售價(jià)的一半。如果更多車(chē)型選用特斯拉的電池方案，將能更快推進(jìn)上游電池廠商對(duì)電池技術(shù)的推進(jìn)，成本的降低。更大的出貨量，也能進(jìn)一步推進(jìn)成本的降低。


　　3、除此之外，讓特斯拉在新能源車(chē)的推進(jìn)上，在這大義凜然的決定后，形象增添了不少正能量。


　　總結(jié)：


　　話說(shuō)回來(lái)，特斯拉的一紙決定，也很難快速改變新能源車(chē)小眾化的現(xiàn)狀。特斯拉強(qiáng)調(diào)，“任何人如果出于善意(ingood faith)想要使用特斯拉的技術(shù)，特斯拉將不會(huì)對(duì)其發(fā)起專(zhuān)利侵權(quán)訴訟”。


　　這不表示特斯拉會(huì)不保留地告訴你技術(shù)細(xì)節(jié)，只是當(dāng)你發(fā)現(xiàn)特斯拉的專(zhuān)利做法后，比如拆解分析到了電池組的排列方式，也學(xué)習(xí)同樣的做法，特斯拉不會(huì)發(fā)起專(zhuān)利訴訟，所以要免費(fèi)使用特斯拉專(zhuān)利，也要看你是否能參透并有能力使用上。


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