特斯拉汽车续驶里程和电池衰减解析

S用户数据

例如，在US地区收集到数据中，截止目前为止，ID 124#的车主提供的里程表读数最大，为11.14万英里，大约17.8万公里，时间为2014年3月-2017年3月，整3年时间，车型为Model S 85。截止2017年3月，该车充满电之后的rated range为251.14mile，对应72.345kWh，跟新车相比，三年时间续驶里程衰减6.6%%，但是电池能量衰减大约15%（假设85kWh为基准）。之前Jason Hughes从Tesla的BMS破解中发现，85/P85/85D/P85D（http://www.d1ev.com/50258.html）车型的电池实际总能量为81.5kWh，BMS将能量限制在77.5kWh，如果这属实的话，那按照81.5kWh计算，能量衰减约为11%，按照77.5kWh计算，能量衰减为6.6%

ID 5#的车主提供的数据是2015年5月28日，该车是2015年5月7日生产的Model S P85D，是众多数据样本中时间最短的。在21天的时间内，该车的里程表读数增加到1061mile，5月28日充满电之后显示的里程数为253mile，对应电池能量读数76.593kWh，在21天时间内，续驶里程大约衰减1.2%，电池能量衰减~10%，以81.5kWh计算为6%，按照77.5kWh计算能量衰减为1%。

ID 128#的车主提供了Model S P85截止2017年4月14日的数据，里程表读数6.6万mile，充满电之后的行驶里程为247.09mile，对应显示得电池能量为71.192kWh。该车生产时间是2012年12月31日，在4.5-5年的时间内，该车可行驶里程衰减~8%，电池能量衰减大约16.2%，以81.5kWh计算为12.6%，以77.5kWh计算能量衰减为~8%

ID 51#的车主提供的是Model S 60截止到2015年10月的数据，里程表读数1.6217万mile，充满电后里程为176.2mile，对应电池能量49.555kWh，该车生产时间是2014年6月，在1年多时间内，行驶里程衰减~15%，按照60kWh计算，能量衰减17.4%，按照Jason Hughes破解发现的Model S 60 电池实际容量为61kWh计算的话，1年多能量衰减为19%，如果按照BMS限制的电池能量58.5kWh计算的话，1年多能量衰减为15%。

来自亚欧区的Model S P85车主提供了一份里程表读数最大的数据，为235k英里，时间是从2013年9月10日到2017年3月23日，充满电后的里程为366.68kmile，对应电池能量71.029kWh。大约3.5年时间左右，充电后的续驶里程衰减大约为8.3%，电池能量衰减16.4%（按照85kWh计算），按照77.5kWh计算能量衰减为8.3%。

从这面这些数据可以发现：充满电之后的续驶里程衰减量并没有与宣称的电池能量（label nominal energy）衰减量一致，而是与之前Jason Hughes破解BMS发现的受软件限制的电池能量（BMS_ restrained energy）衰减量保持一致的。

表2 每天充电深度对续驶里程的影响

表2是统计的269位Model S用户每天采用的不同充电深度（充满50%-100%）对续驶里程的影响。大多数用户选择了充电充到80%或90%，对应充电后的续驶里程数据将近50% 左右分布在图2趋势线之上，说明80%或90% 的充电深度对续驶里程的衰减影响并不大。相似的结果也同样在使用超级充电桩的频率上显示出来（表3）：使用超级充电桩充电对续驶里程衰减没有明显的影响。

表3 使用超级充电桩对续驶里程衰减的影响

上周，一则"特斯拉放大招：Model 3行驶48万公里电池组容量仅衰减5%"的新闻被很多人关注，报道了Dalhousie大学的Jeff Dahn教授在3月22日国际电池研讨会上公布的跟特斯拉合作的电池成果，主要是抑制NMC电池在高电压下的有害气体，结果是单体电池循环1200次后还能保持优秀性能，如果把电池单体制成电池组，1200次循环等同于车辆行驶大约30万英里（约48万公里），这意味着以每年行驶2万公里计算，特斯拉车主在连续开24年后电池容量仍然可以达到出厂容量的95%。

更关键的是，Dahn在现场表示，新技术已经实现了商业化，在特斯拉的产品中得到应用。Dahn口中的产品不出意外应该就是今年年初量产的特斯拉松下2170电池了，该电池会首先应用到7月量产的特斯拉Model 3上。虽然一看这个新闻报道的数据就有夸张地成分在里面，暂且不管它，这里来看一下电池老前辈Jeff Dahn在研讨会上到底讲了什么。

对于NMC三元材料，提高工作电压是得到高能量密度的重要方法。但是，工作电压提高之后，电解液会与正极材料发生副反应。Jeff Dahn的这个presentaTIon是在今年3月22日在国际电池研讨会上发表的，题为"Surprising Chemistry in Li-ion Cells"，主要是通过小容量软包电池的实验，分析了电解液和正极材料的副反应产气对电池寿命的影响、以及如何抑制产气的问题。

实验使用软包电池容量很小，在220-240mAh之间，分别由Umicore和中国的LiFun Technolog