特斯拉開放專利 7個方面改變新能源車

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


　　目前特斯拉累計有多少專利說法不一，現(xiàn)在從專利查詢網(wǎng)站FPO能夠檢索到的特斯拉相關(guān)專利有626條，實際擁有量會超過這一數(shù)字。我們先看特斯拉專利發(fā)布和將帶給新能源車市場的幾大機會，之后我們再分析看看特斯拉共享專利的小心思。




　　特斯拉公司內(nèi)的一面專利墻


　　特斯拉專利將在這幾方面加速新能源車發(fā)展，也是蘊含機會最多的幾點：


　　一、電池管理(BMS)


　　電池管理是很大的一個概念，也是特斯拉專利最集中的地方。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2008~2013年間，特斯拉申請的核心專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，特斯拉申請的此類專利多達140多項，另有258項專利在審核中。




　　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7000枚電池，成為電池管理最為核心的技術(shù)。在美國國家地理拍攝的超級工廠系列紀錄片特斯拉篇里，此處是少數(shù)模糊處理的畫面之一?，F(xiàn)在，特斯拉有望開放這一專利，讓在電池選擇上朝這個方向的廠商，少走彎路。


　　特斯拉的電池管理系統(tǒng)從通過性能測試，篩選性能一致性、安全性較好的電池組開始，通過電池檢測實驗室，數(shù)據(jù)中心對18650電池溫度進行智能監(jiān)控。


　　二、電機技術(shù)


　　特斯拉的動能來自電池帶動電機，電機就相當于特斯拉的發(fā)動機，和傳統(tǒng)的汽車三大件對應，也是核心模塊之一，有不少特斯拉獨創(chuàng)技術(shù)。


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




　　特斯拉電機位于后兩輪之間


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


　　三、動力控制


　　有了合適的電機和變速箱，如何控制動力的輸入和輸出同樣關(guān)鍵。特斯拉通過對應的軟硬件系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)動變頻器、數(shù)字信號處理系統(tǒng)，控制電機扭矩和電池能量輸出，這是整車能量控制系統(tǒng)。


　　通過高性能信號處理器將制動、剎車、加速、減速等需求轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，控制轉(zhuǎn)動變頻器將電池組的直流電與交流電的相互轉(zhuǎn)換，以帶動三相感應電動機提供汽車動力。


　　在特斯拉操作面板里，可以設定牽引力控制，從而讓用戶在駕駛電動汽車的時候也能有起步緩行，松油門怠速這些汽油車的體驗特點。


　　四、動力回收


　　動力回收是在踩下剎車踏板后進行的，是與動力輸出相反的過程。同樣需要復雜的交流電轉(zhuǎn)直流電過程。


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


　　動力回收方面，特斯拉系統(tǒng)的控制界面也有相應設置，可以設為標準和較小兩個模式，標準模式下回收更徹底，初次駕駛的用戶可能會對松開油門后很快的降速有不適，所以一般設為較小，更為適應。


　　五、安全技術(shù)


　　電池安全是新能源車最大的顧慮和隱患之一，特斯拉通過電荷平衡系統(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。當電池組中有電池出現(xiàn)過充、過放、溫度過高等情況導致電量與其他電池不同時，繼電器將能量在電池間轉(zhuǎn)移，防止電壓超過安全范圍，如果電池易變超出安全范圍，則斷開對應的電源開關(guān)，將電池單體隔離。


　　溫度管理系統(tǒng)則是通過熱敏電阻和光導纖維監(jiān)測電池溫度變化。


　　同時特斯拉還研發(fā)了一種雙模式冷卻系統(tǒng)，保證每個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的技術(shù)，特別是低電壓高電流的超級充電站技術(shù)。


　　由于其超級充電站輸入380~480V的電壓，最高能輸出335A，基本是普通新能源車充電站10倍的電流，能夠跑500公里的Model S P85車型，1小時就能充滿。


　　如果這項技術(shù)能夠普及，等于是困擾新能源車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)和體驗邏輯，也都是前人所沒有嘗試的，就像iPhone憑借iOS開啟了一個全新的天地一樣。


　　所以特斯拉目前使用的車載OS上，也有很多特斯拉這十年沉淀下來的專利。從界面設計到功能邏輯，如果被更廣泛地學去用，也將極大帶動新能源車的智能化步伐。


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


　　在專利開放之后，如果這個AppStore類似的商店像Android系統(tǒng)一樣兼容不同車型，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所有技術(shù)專利，除了推進新能源車普及的理想主義說法。也有其自身的利益訴求：


　　1、在特斯拉的核心專利和技術(shù)中，涉及到新能源車的多個標準，比如充放電、電池選擇等等，如果被更多廠商采用，將加速特斯拉標準在全球范圍類普及。


　　2、除了這首要一點，特斯拉在多次強調(diào)，將推出平價款車型。普及型車型需要的是成本更低，現(xiàn)在特斯拉的電池組成本高達3萬美元，基本是其車型在美國售價的一半。如果更多車型選用特斯拉的電池方案，將能更快推進上游電池廠商對電池技術(shù)的推進，成本的降低。更大的出貨量，也能進一步推進成本的降低。


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


　　總結(jié)：


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


　　這不表示特斯拉會不保留地告訴你技術(shù)細節(jié)，只是當你發(fā)現(xiàn)特斯拉的專利做法后，比如拆解分析到了電池組的排列方式，也學習同樣的做法，特斯拉不會發(fā)起專利訴訟，所以要免費使用特斯拉專利，也要看你是否能參透并有能力使用上。


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