Plug-in America通過問卷調查的形式收集了來自世界各地Model S車主的數據,這些數據可以在一定程度上用于分析Model S電池的衰減問題。這些數據都是收集自不同地區(qū)不同車主的車輛儀表顯示數據。
圖1是根據收集的數據得到的Model S的額定續(xù)駛里程rated range和里程表odometer讀數的關系曲線。圖中,Y軸rated range數據是直接從車上儀表讀到的:將車子完全充滿電之后,車子會顯示一個rated range數值,表示充滿電之后車子可以行使的里程數,這在美國和加拿大常用EPA里程來表示(在其他國家可能采用NEDC表示)。這里也沒有測量實際電池可以放出的容量,而是在完成充電后,用儀表顯示的rated range來等效電池容量進行分析(因為如果儀表上顯示的rated range降低,說明電池也有衰減了)。X軸是車子的里程表odometer顯示的數值,使車輛累積的總里程數。圖中的不同顏色表示不同Model S的車型,相同車型由于配置不同、駕駛路況/習慣等不同,即使在相同電池包容量下,range也會不一樣。例如,圖中配備85kWh電池的車型就有85、85P、P85D三種,對應range也不一樣(有些在BMS里面通過軟件來限制電池可用能量)。圖中的散點是收集的不同Model S車輛不同年份的上述兩個數據(rated range vs. odometer),實線是條趨勢線。需要注意的是:這些數據中的電池包有些是中途已經更換過電池包或其他零部件的。另外這些數據點只反映了里程數據,并沒有反應出使用時間。
圖1 Model S續(xù)駛里程和里程表讀數
這里我們看一下圖中里程表數值顯示最大的一輛車(vehicle ID 291#),其odometer里程數為161591mile,換算成公里數為~26萬公里,這已經超過了通常汽車要求的10year/150k mile的壽命要求。這里我們看一下實際這輛車子是什么情況:車主來自德國米內爾斯塔特Münnerstadt,車型是2013 Model Year Model S Signature 85 Performance(P85D)。截止到2016年的里程表讀數~26萬公里(161591英里,三年開這么多公里數,車主是個重度汽車使用者了),70%是highway,30%是freeway,rated range為245miles,三年期間可行使里程衰減大約為~3%(以253mile作為P85D的基準數據)。但是需要注意的是,該車在三年內換過一次電池包、一次車載充電機、四次傳動裝置drive unit,該車的質量不太好。
另一輛vehicle ID為130#的2012 Model Year的Model S Signature 85 Performance,該車沒有更換過零部件,截止到2015年7月,3年多時間內,里程表讀數為2.0902萬英里,大約3.34萬公里,65%為highway,45%為freeway,該車的rated range沒有看到衰減。
下面我們看一下另一個同樣2013 Model Year的Model S Signature 85 Performance車子(vehicle ID 249#),截至2017年3月28日,里程表顯示14.2775萬英里,大約22.8萬公里(其中85%是highway,15%是freeway),4年時間內rated range大約衰減~6%。其間,電池包沒有更換過,但是drive unit更換過四次。
但是也有一些車主的數據顯示較大的衰減。例如,vehicle ID為339#的2013 Model Year Model S Signature 85 Performance車子,截止到2015年7月,里程表讀數為3.492萬英里,約5.6萬公里,rated range為228mile,highway里程占據10%,freeway里程占據了90%,其間沒有更換過零部件,兩年時間內續(xù)駛里程衰減約為~10%。另一個Vehicle ID為505#的2014 Model Year, 截止到2016年7月的rated range為202mile,highway占據25%,freeway占據75%,其間還更換過一次充電機和一次drive unit,兩年時間左右rated range衰減約20%,這個衰減是比較嚴重的。
圖2 Model S充電后的續(xù)駛里程數和總里程數關系
國外Dutch-Belgium Tesla論壇的Tesla車主們也作了類似的Model S數據收集(圖2)。這里的Y軸是Remaining Range,X軸是Mileage。與Plug-in America的數據相比,雖然X/Y軸名稱不一樣,但是兩者所表示的含義是一樣的。這里X軸的Mileage也是車輛里程表讀數(Plug-in America用odometer表示),Y軸remaining range也是在充滿電之后顯示預估行駛里程(Plug-in America用rated range表示)。如果僅僅看統計的趨勢曲線,似乎可以看到Model S的續(xù)駛里程衰減很小的,累計行駛6萬公里后,續(xù)駛里程衰減僅為5%, 10萬公里衰減6%左右,20萬公里衰減8%左右。這里我們只能看到續(xù)駛里程的變化數據,并看不到電池實際能量的變化以及這些參數對應的時間。下面我們具體看幾組其它數據(表1),可以看到圖2背后的其他一些信息。
表1 US和Asia Pacific/Europe Model S用戶數據
例如,在US地區(qū)收集到數據中,截止目前為止,ID 124#的車主提供的里程表讀數最大,為11.14萬英里,大約17.8萬公里,時間為2014年3月-2017年3月,整3年時間,車型為Model S 85。截止2017年3月,該車充滿電之后的rated range為251.14mile,對應72.345kWh,跟新車相比,三年時間續(xù)駛里程衰減6.6%%,但是電池能量衰減大約15%(假設85kWh為基準)。之前Jason Hughes從Tesla的BMS破解中發(fā)現,85/P85/85D/P85D(http://www.d1ev.com/50258.html)車型的電池實際總能量為81.5kWh,BMS將能量限制在77.5kWh,如果這屬實的話,那按照81.5kWh計算,能量衰減約為11%,按照77.5kWh計算,能量衰減為6.6%
ID 5#的車主提供的數據是2015年5月28日,該車是2015年5月7日生產的Model S P85D,是眾多數據樣本中時間最短的。在21天的時間內,該車的里程表讀數增加到1061mile,5月28日充滿電之后顯示的里程數為253mile,對應電池能量讀數76.593kWh,在21天時間內,續(xù)駛里程大約衰減1.2%,電池能量衰減~10%,以81.5kWh計算為6%,按照77.5kWh計算能量衰減為1%。
ID 128#的車主提供了Model S P85截止2017年4月14日的數據,里程表讀數6.6萬mile,充滿電之后的行駛里程為247.09mile,對應顯示得電池能量為71.192kWh。該車生產時間是2012年12月31日,在4.5-5年的時間內,該車可行駛里程衰減~8%,電池能量衰減大約16.2%,以81.5kWh計算為12.6%,以77.5kWh計算能量衰減為~8%
ID 51#的車主提供的是Model S 60截止到2015年10月的數據,里程表讀數1.6217萬mile,充滿電后里程為176.2mile,對應電池能量49.555kWh,該車生產時間是2014年6月,在1年多時間內,行駛里程衰減~15%,按照60kWh計算,能量衰減17.4%,按照Jason Hughes破解發(fā)現的Model S 60 電池實際容量為61kWh計算的話,1年多能量衰減為19%,如果按照BMS限制的電池能量58.5kWh計算的話,1年多能量衰減為15%
來自亞歐區(qū)的Model S P85車主提供了一份里程表讀數最大的數據,為235k英里,時間是從2013年9月10日到2017年3月23日,充滿電后的里程為366.68kmile,對應電池能量71.029kWh。大約3.5年時間左右,充電后的續(xù)駛里程衰減大約為8.3%,電池能量衰減16.4%(按照85kWh計算),按照77.5kWh計算能量衰減為8.3%。
從這面這些數據可以發(fā)現:充滿電之后的續(xù)駛里程衰減量并沒有與宣稱的電池能量(label nominal energy)衰減量一致,而是與之前Jason Hughes破解BMS發(fā)現的受軟件限制的電池能量(BMS_ restrained energy)衰減量保持一致的。
表2 每天充電深度對續(xù)駛里程的影響
表2是統計的269位Model S用戶每天采用的不同充電深度(充滿50%-100%)對續(xù)駛里程的影響。大多數用戶選擇了充電充到80%或90%,對應充電后的續(xù)駛里程數據將近50% 左右分布在圖2趨勢線之上,說明80%或90% 的充電深度對續(xù)駛里程的衰減影響并不大。相似的結果也同樣在使用超級充電樁的頻率上顯示出來(表3):使用超級充電樁充電對續(xù)駛里程衰減沒有明顯的影響。
表3 使用超級充電樁對續(xù)駛里程衰減的影響
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