特斯拉续航骤减的探讨：析锂与BMS均衡采样故障
去年5月份以来，一些早期Model S出现了一批车辆电池容量和续航里程突然衰减的问题，最初是小范围的，后面随着在网络上的不断曝光与讨论，不少的车主都发现了这个问题。这个问题有个明显的共同点，就是软件升级到2019.16.X，部分实际的衰减案例可参考《部分Model S车辆SOC/里程/充电功率陆续被强制“跳水”》这个文章。
而在此之前，特斯拉连续有3起自燃事件（4月21日，特斯拉上海车库自燃；5月3日，特斯拉旧金山车库自燃；5月13日，特斯拉香港停车场自燃），所以此次软件更新还对部分Model S/X车型的充电功率和上限电压进行了限制。
对于这次升级导致的电池容量和续航骤减等性能上的降级，特斯拉没有进行正面回应，有提到了说保护电池并延长电池的寿命。
2019.16.X软件升级导致一系列性能降级的事件最终引发了受影响车主对特斯拉发起了诉讼，但尚没有结果，诉讼材料详细阐述了这个续航突然骤减的现象，同时也列出了特斯拉侵犯的消费者权益。对于这个材料这里不做具体的介绍，需要了解详情的朋友可以参考材料《Case 5:19-cv-04596，rasmussen vs tesla》
这里重点来探讨特斯拉升级软件可能想要解决的问题。简单来说，特斯拉发现了电池系统可能潜在的问题，它想要来定位这些车辆，并识别出这些问题，从而提前解决。这主要是基于teslamotorclub上一位协助特斯拉来解决这些问题人的阐述：
An acknowledged expert, who has been posting in this thread, and has been working with Tesla on this issue, has stated that “basically they (Tesla) went looking for X and found Z instead. X is pretty bad, but doesn't seem to have happened anywhere. Detecting X is definitely a good thing. Z is not good, but not as bad as X. The process of looking for X ended up finding a bunch of Zs as well. Z was not being looked for and wasn’t known. Detecting Z is still a good thing. The people with a rapid range loss have condition Z.”
这个专家并没有指出X和Z到底是什么问题，基本的意思是特斯拉希望来识别和定位问题X，但在寻找X的过程中，却发现大量的Z问题。这个就是网上一直在探讨的、涉及到续航锐减的Condition X和Condition Z。
一、析锂
由于自燃的连续发生，很容易让人联想到特斯拉是为了避免其他车型可能再发生的起火事故，从而对电芯的最高电压Vmax进行了降低（比如，从当前的4.2V，降低到4.0V），这样可以让电芯在一个更安全的SOC内进行充放，减少过充带来的风险；加之对快充功率进行限制，这样又可以让电芯处在一个更缓和的充放电过程。对Vmax进行降低直接触发了一个问题，即整车的可用电量瞬间减少，体现出来的就是整车的续航里程突然减少了。
基于此，一个推测就是特斯拉可能意识到了一些电芯（主要是其使使用的第一代18650电芯Gen1）在多年使用后，出现析锂极（即Condition X）有可能引发安全事故；在特斯拉寻找析锂的过程中，他们发现了电芯的另一种问题（Condition Z，不确定是什么问题）。结合发生事故的车型，这个推测还是比较说得通，但一直并没有实际的证据和案例出来。
二、BMS均衡失效和采样精度故障
这个推测来自于Jason Hughes，他通过自己长期以来对特斯拉的逆向破解和跟踪，发现这个可能的问题，即：
Condition X：是指均衡MOSFET故障（或是可以导致电芯不断对外耗电的故障）；
Condition Z：是指采样精度故障（可能的原因包括BMS板子受腐蚀、采样故障、PCB板子故障等）。
Condition X: A stuck balancing MOSFET (or other similar drain on a single cell group)
Condition Z: Measurement accuracy failure on cell group (BMB sense failure, corrosion, mechanical PCB failure, etc)
为什么是这两个问题呢？我们需要这样来理解下，无论是哪一个，它们都会导致在BMS判断电压时有误差，而且是偏小的。对于电池容量来说（即BMS中涉及到性能的模块），这个影响可能不是很严重，但对于充电（即BMS中涉及到安全的模块）就非常致命了，因为BMS得到的Vmax电压是4.2V，但实际电压已经到4.3V了。因此，特斯拉需要把Vmax降下来，让实际电压处于安全范围内。
我们看下在Condition X下，这个问题是如何发生的。Model S/X的电池管理系统为主从式，它的从控如下图所示：
其中第2个部分是它的均衡电路，总共有6个，我们把涉及到这个故障的均衡电路单独拿出来，如下：
粉色的框线是均衡电路，黄色框线是4个均衡电阻，红色框线是2个MOSFET。特斯拉这个时间的BMS采用的均衡是通过电阻来将电压高的电芯电能耗损掉，从而将各电芯电压拉至一致。4个均衡电阻每个阻值为158 ohm，并联后阻值为39.5 ohm，均衡电流大小约100mA。
在均衡时，需要MOSFET先开启，这样均衡才能工作。如果MOSFET发生了故障，如短路（开路的影响相对小），这时均衡电路会一直处于工作状态，不断地耗损电能，同时在采集时，由于均衡电路有一定的压降（正常情况下，采集电压时均衡电路是不工作的），致使BMS得到的电压小于实际的电压。这样以来，电池的电量会不断地减少，而充电时又容易造成过充。
这个故障只能通过更换BMS从控板子来解决，软件无法得到根本解决。但后续的分析表明，ConditionX并不是主要问题，而是能造成类似电压下降的Z问题。即因某种原因，致使BMS从控无法准确的得到电芯的电压，如跳变。
Jason Hughes的发现，将问题的本质拉离了电芯，转移到了BMS上，这使得问题的性质变得不那么严重，而且修复的代价也小得很。
无论是基于哪一方面的问题，特斯拉所出现的问题已经是个批次性问题，或许发生在其他车企身上已经开始召回了，就像现代汽车遭遇的LG电芯问题一样。
目前，对于诉讼特斯拉还没有结果，而如果特斯拉能够通过软件或更换硬件来解决他们发现的问题，那将是双赢的局面；虽然我们还不能确定特斯拉发现了什么、又想要解决什么，但随着解决方案的到来，对于其他企业来说，会是一份宝贵的经验。