Аккумуляторы тесла для авто
Из чего состоит батарея для Tesla Model S
Компания Tesla Motors совершила настоящий прорыв на рынке электромобилей, впервые предложив покупателям экологически чистые серийные машины с выдающими динамическими характеристики и приемлемым для каждодневного использования запасом хода.
Согласно US Environmental Protection Agency (EPA) заряда литий-ионного аккумулятора емкостью 85 кВт/ч хватает на 265 миль (426 км) пробега, что позволяет Model S преодолевать наибольшую дистанцию из доступных на рынке электромобилей. При этом от 0 до 100 км/ч подобная машина разгоняется всего за 4,4 секунды.
Секрет успеха Tesla Model S — в эффективных литий-ионных батареях высокой емкости, поставщиком базовых элементов для которых является известная японская фирма Panasonic. Вокруг батарей Tesla ходит немало слухов и домыслов, поэтому один из владельцев и энтузиастов Tesla из США решил полностью разобрать использованную батарею для Tesla Model S емкостью 85 кВт/ч, чтобы детально изучить ее конструкцию. Кстати, ее стоимость, как запчасти, составляет 12 тысяч долларов.
Блок аккумуляторов Model S находится в днище автомобиля (по сути это и есть пол машины), за счет чего Tesla имеет очень низкий центр тяжести и великолепную управляемость. Батарея крепится к силовой структуре кузова при помощи мощных кронштейнов.
Батарейный отсек состоит из 16 крупных отдельных блоков, соединенных паралельно и надежно защищенных от внешней среды металлическими пластинами, поэтому, чтобы добраться до внутренней начинки этот «панцырь» пришлось сорвать. Сверху блоки источников питания укрыты дополнительным кожухом из прозрачного пластика, который призван исключить попадание влаги и короткие замыкания.
Перед окончательный разборкой были проведены замеры вольтажа, которые показали, что батарея полностью исправна и способна подавать электроэнергию.
Собраны аккумуляторы очень плотно, четко и качественно: подгонка деталей — на самом высоком уровне. На производстве задействованы современные роботы, а в цехах царит абсолютная стерильность: выдерживается даже определенная температура и влажность.
В каждом из 16 блоков находится 6 групп по 74 маленьких элементов в виде цлиндрических капсул — литий-ионных ячеек Panasonic 18650 весом 46 грамм. Они поразтельно похожи на обычные пальчиковые батарейки. Схема их расположения и взаимодействия держится в строжайшем секрете и даже раскурочив аккумулятор докопаться до инженерных тайн практически невозможно: китайцам скопировать конструкцию будет весьма проблематично.
В качестве анода у этих капсул используется графит, а для катода применяется NCA (никель, кобальт, оксид алюминия). Номинальный вольтаж одной капсулы — 3,6 В.
В наиболее мощном аккумуляторе емкостью 85 кВт/ч число таких батарей-ячеек достигает 7104 штук. Общий вес аккумулятора в сборе составляет примерно 540 кг, при этом его длина достигает 210 см, ширина — 150 см, а толщина — 15 см. Отдача только одного из 16 блоков эквивалентна примерно 100 батареям для ноутбука среднего уровня!
При постройке батареи Tesla используются комплектующие, изготовленные в самых разных странах: Индии, Мексике, Китае, но окончательная сборка осуществляется в США, о чем информирует фирменная лейба. Кстати, Tesla дает на батарею 85 кВт/ч гарантию 8 лет без ограничения по пробегу, что как бы намекает на их качество.
Также в моем блоге можно почитать о советском электромобиле ВАЗ-2801.
Комментарии 1280
Не уж то это те самые стандартные батарейки 18650 напр. 3,7 в, которые продаются в любом магазине радиодеталей, применяется в проф. фото-видеокамерах, электронных сигаретах и т.д?
Как? просмотры на ютюбе?
да сами акумы в отдельности по 200р продать уже сумма приличная.
Это не будушее. Это древность.
LTO надо ставить. Вот где будущее
А мне вот интересно научились наши умельцы уже скручивать пробег на теслах?)))
А то на автору продаётся тесла 14 года с пробегом в 50тыс )))
Давно, и не только скручивать пробег. Уже прошивки меняют на мощность.
» Схема их расположения и взаимодействия держится в строжайшем секрете и даже раскурочив аккумулятор докопаться до инженерных тайн практически невозможно: китайцам скопировать конструкцию будет весьма проблематично»
Зачем вы эту херню пишите?
да, попал конечно конвейер Илона Маска в тонкое понятие «ненадежность».
7104 литий-ионных элементов, сварены 14208 раз точечной сваркой… расположены на днище автомобиля, который не всегда передвигается по ровным дорогам, куча сервисной электроники, которая отвечает за охлаждение элементов, а в холодную погоду — за нагрев блока … практически выход на орбиту звездного корабля.
Молчал бы я, но шесть лет назад у знакомого владельца новой Tesla случилась утечка, один или группа элементов стали проводниками … ресурс батареи упал в разы, пробег соответственно в километры … полная неопределенность, итог — отправка в контейнере автомобиля обратно на родину Маска Илона.
25 тыс. вольт офигеть
Все элементы не соединяются последовательно.
О аккумуляторах Tesla
В последнее время я очень часто встречаю «срачи» теоретиков на тему аккумуляторов теслы, о их недолговечности, о деградации элементов и прочих неприятностях, с коими сталкивалось абсолютное большинство диванных экспертов в личной жизни. Вплоть до самовзрыва!
Так вот, про взрывы — еще небыло ни одного! То есть совсем! Да, машина горела, но там чувак налетел на железку, пробил бронелист аккума, съехал с трассы, остановился, вышел из машины, сходил за пивом и с пивком спойно наблюдал как горят его 100000$
Более того, после этого в самой тесла переработали и аккумы и защиту! Во-первых стали использовать более толстый лист, а сами аккумуляторы снабжены «индивидуальными предохранителями»…
Теперь про зарядку.
Ни для кого не секрет, что у любого аккумулятора есть свое количество циклов заряд/разряд и чем старше аккум, чем больше прошло циклов — тем хуже он себя чувствует. Это нормально. Люди тоже умирают. Но давайте разберемся в том, чтоже такое цикл заряда, и что такое зарядка аккумулятора.
Всем известно, что аккумулятор можно зарядить от блока питания (ну в любой китойской игрушке так и делают) но мало кто веикал, для чего существуют дорогостоящие зарядные устройства.
Давайте начнем по порядку: и так чтобы зарядить аккумулятор нам нужен ток заряда, все помнят (но никто не может сказать почему) надо заряжать током в 10 раз меньше емкости. То есть при емкости 75 А/ч заряжают 7,5А при этом сама зарядка длится чуть больше 10 часов. Так вот, обычно ток заряда аккумулятора считают некоторыми единицами С, которые выражают процентное соотношение тока зарядки к емкости батареи. Например, если емкость 75 Ач, а ток 7,5А, то это 0.1С ну или 10% от емкости. Если ток заряда равен емкости (75А) то это 1С, ну а уж коли мы вдуваем все 150А за раз, то это уже будет 2С. И при этом чем выше этот самый ток — тем быстрее заряжается батарея. На 0.1С зарядка длится 10 часов. На 2С — 30 минут. И поверьте есть батареи, которые такие токи свободно переваривают.
Даже школьник знает о том, что на тесле контроллеры заряда встроены в батарейные блоки, но мало кто знает для чего они там. Думаете отключать блок когда он зарядится? И да, и нет… Это лишь часть истины. На самом же деле существует несколько фаз зарядки и все их контроллер должен самостоятельно отслеживать. Какие циклы бывают:
1. Пред-зарядка (pre-charge).
2. Переход к быстрой зарядке (ramp).
3. Быстрая зарядка (fast charge).
4. Дозарядка (top-off charge).
Фаза пред-зарядки
Эта фаза предназначена для начальной зарядки глубоко разряженных аккумуляторов. Значение тока пред-зарядки выбирается в пределах 0.1…0.3C. Фаза пред-зарядки должна быть ограничена во времени (например, 30 мин). Более длительная пред-зарядка смысла не имеет, так как у исправного аккумулятора напряжение должно довольно быстро достигнуть порогового значения. Если же напряжение не растет, значит аккумулятор поврежден и процесс зарядки нужно прервать с индикацией ошибки.
Во всех длительных фазах зарядки необходимо контролировать температуру и прекращать зарядку при достижении критического значения. Как и во всех других фазах, необходимо контролировать наличие аккумулятора.
Фаза перехода к быстрой зарядке
Если напряжение на аккумуляторе выше минимального значения для типа батареи, то можно начинать быструю зарядку. Сразу включать большой зарядный ток не рекомендуется. Ток нужно плавно повышать в течение 2…4 мин, пока он не достигнет заданного тока быстрой зарядки.
В этой фазе необходимо контролировать температуру и прекращать зарядку при достижении критического значения. Как и во всех других фазах, необходимо контролировать наличие аккумулятора.
Фаза быстрой зарядки
Тут особо сказать нечего, кроме нескольких аспектов: во-первых зарядка идет на максимальном токе, во вторых, в зависимости от типа аккумулятора, контроллер переходит в режим контроля наличия аккумулятора.
Фаза дозарядки
В этой фазе ток зарядки устанавливают в пределах 0.1…0.3C. При токе дозарядки 0.1C производители рекомендуют длительность дозарядки 30 мин. Более длительная дозарядка приводит к перезаряду, что увеличивает емкость аккумулятора на 5…6%, но сокращает количество циклов заряд-разряда на 10…20%. Еще одним положительным эффектом дозарядки является выравнивание заряда аккумуляторов в батарее. Те аккумуляторы, которые полностью заряжены, будут рассеивать подводимую энергию в виде тепла, в то время как другие будут заряжаться. Если фаза дозарядки идет непосредственно после фазы быстрой зарядки, полезно в течение нескольких минут остудить аккумуляторы. С повышением температуры способность аккумулятора принимать заряд существенно падает. Например, при температуре 45°C аккумулятор способен принять только 75% заряда. Поэтому дозарядка, проведенная при комнатной температуре, позволяет получить более полный заряд аккумулятора.
В заключение хочу сказать еще несколько моментов. Конечно аккумулятор не вечен (повторение — мать учения) и рано или поздно ему придет кабздец, но поверьте это случится гораздо позже чем вы заедете в ремонт на бензиновой машине. Как-никак межсервисные пробеги никто не отменял! При этом, не забудьте что Тесла дает на аккум гарантию в 5 или 7 лет, и в течение этого срока вам, в случае неисправности, его заменят бесплатно! Так-же Тесла разрабатывает станции бстрой замены аккумулятора, если Вам надо срочно дозарядиться, то Вам просто меняют аккум на заряженный и ВСЕ! То есть в процессе эксплуатации думать о долговечности аккумулятора можно в самую последнюю очередь… По крайней мере Илон Маск об этом позаботился до того как диванные эксперды ринутся в бой…
Статистика использования аккумуляторов Tesla показала их необычную живучесть
Деградация батареи — одно из главных опасений при покупке электрического автомобиля, такого как Tesla Model S/X. По опыту использования смартфонов и других гаджетов мы знаем, что литий-ионные аккумуляторы склонны быстро деградировать после определённого количества циклов заряда-разряда даже если относиться к ним очень бережно: заряжать до 80% ёмкости, как рекомендует Илон Маск, избегать сильного разряда и т. д.
Но оказывается, что батареи в автомобилях Tesla более «живучи», чем обычные аккумуляторы в смартфонах и чем такие же батареи в электромобилях других производителей. Группа автовладельцев Tesla на голландско-бельгийском форуме собрала обширную статистику по более чем 350 автомобилям Tesla со всего мира. Собранные данные вносятся в общедоступную электронную таблицу.
Чем больше времени собираются данные, тем достовернее результаты анализа. Пока что наиболее полная статистика собрана по первым 50 000 км пробега. Как видно из графика вверху, в этом отрезке батареи Tesla Model S/X деградируют особенно интенсивно. Здесь они теряют до 5% своей ёмкости: это происходит буквально в первые месяцы или годы эксплуатации автомобиля, в зависимости от интенсивности использования.
Конечно, такие данные не могут не настораживать: если экстраполировать дальше потерю 5% каждые 50 000 км, то через 250 000 км в батареях Tesla останется лишь 77,4% оригинальной ёмкости. И это без учёта того, что деградация может ускоряться со временем.
Но сейчас потенциальные и нынешние владельцы электромобилей могут выдохнуть с облегчением. Чтобы потерять ещё 5% ёмкости батареи, придётся ждать гораздо больше времени, если вы вообще этого дождётесь. По статистике, в большинстве случаев после пробега 250 000 км ёмкость аккумулятора по-прежнему превышает 90%. Судя по линии тренда, падение до 90% изначальной ёмкости наступит где-то в районе пробега 300 000 км.
Правда, в этом диапазоне пока представлена не слишком большая выборка автомобилей. Можно предположить и необъективность выборки. Во-первых, данные о своих машинах вносят только читатели форума автолюбителей — а это по умолчанию более продвинутые автомобилисты, которые лучше знают, в каких режимах лучше эксплуатировать автомобиль, чтобы сберечь заряд батареи. Во-вторых, показатель сохранённой ёмкости батареи для настоящего гика может стать чем-то вроде повода для гордости — в результате информацию в таблицу станут вносить преимущественно те автовладельцы, кто добился более высокого показателя. Так что статистику пока вряд ли можно назвать репрезентативной.
Кстати, для модели Model 3 компания Tesla установила гарантию, что ёмкость аккумулятора не упадёт ниже 70%. Для стандартного аккумулятора гарантия действует восемь лет или 160 000 км, для Long Range Battery — те же восемь лет или 192 000 км (в зависимости от того, что наступит раньше).
Для сравнения, Chevy Bolt EV гарантирует минимум 60% ёмкости за 8 лет или 160 000 км пробега, а Nissan Leaf — 66% ёмкости за тот же срок и пробег. То есть гарантийные условия у Tesla чуть лучше, чем у конкурентов, хотя гарантия на минимальную ёмкость аккумулятора появилась только в Model 3. В предыдущих моделях её не было.
Обширное объективное исследование данных с 1382 электромобилей Nissan Leaf, проданных в 2011-2017 годы, судя по всему, показывает более сильную деградацию батарей, чем на машинах Tesla.
Оригинальные батареи на 24 кВт·ч деградируют примерно на 20% после пяти лет эксплуатации, а более новая модель батареи на 30 кВт·ч теряет ёмкость ещё быстрее. Похоже, здесь потеря 20% происходит в среднем быстрее, чем за три года.
Эксперты выражают мнение, что в автомобилях Tesla используется гораздо более продвинутая система управления температурным режимом элементов, чем в Nissan Leaf.
А если верить словам Илона Маска, то батареи Tesla ещё надёжнее, чем можно судить из опубликованных графиков. Он говорил, что в лабораторных тестах многократного заряда после симуляции 800 000 км батарея продолжала работать более чем на 80% от первоначальной мощности. С таким пробегом скорее ходовая часть автомобиля выйдет из строя, чем его аккумуляторная батарея.
Tesla
Аккумуляторные батареи Tesla заключают в себе все инновационные разработки в области создания стандартных классических источников питания для машин с двигателями внутреннего сгорания. Невзирая на то, что под этой маркой скоро будут выпускаться совершенно иная категория источников питания для электрокаров, классические не перестают пользоваться спросом. Это связано с тем, что переход на электричество проходит не так активно, как этого хочется разработчикам данного вида транспорта.
Автомобильные аккумуляторы Tesla являются надежными и долговечными источниками постоянного тока, которые устанавливаются на все типы авто. Это могут быть классические с обычным ДВС и сверх экономичные, оснащенные режимом СТАРТ-СТОП. В отличие от многих других производителей, этому можно точно доверять. Невзирая на то, что у нас в стране они появились недавно, марка существует уже давно и зародилась раньше электрических авто с этим же названием. Страной изготовителем этих АКБ является Сербия. Уже более 15 лет выпускаются разные линейки источников в цехах, где также производятся всемирно-известные Black Horse.
Что касается цены, то купить аккумулятор Tesla смогут все желающие, потому что стоимость располагается в среднем сегменте, но по качеству, надежности и эффективности работы они на голову находятся выше многих конкурентов.
Технологии
К особенностям всей АКБ Tesla относится их технологичность. Недаром они носят такое название, которое прямо указывает на первооткрывателя, правда, непостоянной, а переменной энергии. Главная суть состоит именно в том, что эти батареи можно рассматривать как независимый источник энергии. В противном случае их стоило бы назвать Эдисон. Из числа особенностей следует выделить:
·Увеличенный срок службы при больших токах потребления. Этого удалось достичь за счет легирования электродов кальцием, добавлением в сплав олова, а в покрытие серебра.
·Все источники Тесла отличаются устойчивостью к вибрации. Явным примером является аккумулятор Tesla Premium. В них применена раздельная технология сборки электродных пластин, то есть, каждая располагается в собственном сепараторе, который изготовлен из полиэстера и стекловолокна. Они удерживают содержимое в одном месте, что исключает короткое замыкание между ними или иные дефекты.
Аккумуляторы Tesla Premium Energy и более ранние модели обладают высокими пусковыми токами при небольшой емкости. Это делает возможным установку небольших по размеру батарей в ограниченные по пространству места, например, после замены маломощного на более производительный двигатель. Источники питания с емкостью 80 и 90 Ач имеют длину не более 353 мм.
Ассортимент
Все современные модели аккумуляторов Тесла грубо можно разделить на две категории по пределу емкостей:
Из числа современных АБК можно выделить аккумулятор автомобильный Tesla Premium. Это надежный источник питания, который отличается высокой производительностью, сроком службы и невероятно большими пусковыми токами. Обеспечиваются такие показатели использованием в процессе производства инновационных технологий. В частности, особо чистого свинца для производства электродов и легирования их кальцием. Кроме этого, также были внедрены другие технологии, которые позволили увеличить срок службы источника в 1,5-2 раза по сравнению с обычными. Так, например, батарея Tesla прослужит не менее 5 лет.
Мнение покупателей
Судя по отзывам об аккумуляторах Tesla, это долговечные источники высокого уровня, но при этом стоят как средние. Хорошо себя зарекомендовали при работе в любых условиях, в том числе, при постоянно низких или критических температурных изменения. После нескольких лет эксплуатации емкость снижается несущественно, что указывает на высокий уровень качества. При зарядке в атмосферу ничего не выпадает в виде газов и испарений, потому что имеется система конденсации и циркуляции в бак. Традиционно корпус и рукоятки производятся из очень плотного полиуретана. Источники служат по 5-6 лет без необходимости принудительной зарядки, показывая отличные результаты при любых условиях.
Купить аккумулятор Tesla можно с дополнительной скидкой в размере 10-15% от стоимости. Для этого необходимо предоставить свой старый АКБ в зачет. Если предоставить нечего, то новый можно отправить в любой город РФ. Все батареи перед поступлением в продажу проверяются по трем параметрам на КЗ, работу в холостом режиме и под нагрузкой.
Устройство аккумулятора Тесла и его разновидности
Американская компания Tesla Motors некоторое время назад произвела настоящую революцию в сфере производства электромобилей. Им удалось наладить серийное производство экологически чистых транспортных средств. Причём топовые модели Tesla имели динамические характеристики, сравнимые с бензиновыми суперкарами. Электромобили объединили в себе передовые разработки инженеров компании, в числе которых была и технология создания тяговых аккумуляторных батарей. Именно об аккумуляторах для Тесла и пойдёт речь в этой статье. Мы рассмотрим, какие АКБ устанавливались и устанавливаются на американские электромобили, а также их устройство.
Разновидности аккумуляторных батарей на электромобилях Тесла
С момента запуска серийной сборки Model S, а затем и Model X, на эти электромобили устанавливались батареи, ёмкость которых лежала в диапазоне 40─100 кВтч. Они состояли 8, 12, 16 секций. Секция, в свою очередь, состоит из большого количества соединённых между собой литиевых элементов. Сначала использовались аккумуляторные элементы форм-фактора 18650 производства Panasonic. Позднее стали использовать аккумуляторные батареи форм-фактора 21700.
Требования к этим аккумуляторам в Tesla предъявляют довольно жёсткие, и компания Panasonic в качестве поставщика была выбрана не случайно. Японский производитель смог обеспечить выпуск качественных элементов, выдерживающих серьёзные нагрузки.
На изображениях ниже можно посмотреть схематическое устройство силовой части электромобиля Tesla.
Какие виды аккумуляторов для Tesla выпускались?
Специалисты Panasonic в 2015 году усовершенствовали конструкцию анода литиевых аккумуляторных элементов, в результате чего ёмкость аккумулятора увеличилась на 6 процентов. Так появились АКБ с номиналом 90 кВтч.
100 кВтч. Это наиболее мощная версия. Инженеры Tesla изменили внутреннюю конфигурацию аккумуляторной батареи и в каждом модуле разместили 516 элементов 18650. В результате всего в АКБ разместились 8256 штук. Запасённая энергия составила более 100 кВтч. Электромобиль на таком аккумуляторе пробегает около 500 км. Токоотдача составила 25C.
Это стало наилучшим результатом. Но специалисты на этом не остановились и исследования продолжаются. Для повышения эффективности АКБ и уменьшения издержек Tesla возвели в населённом пункте Спаркс (штат Невада) крупный аккумуляторный завод, получивший название Gigafactory 1.
По данным некоторых зарубежных изданий на фабрике Gigafactory 1 запустили сборку АКБ для электромобилей Tesla с использованием элементов форм-фактора 21700. Диаметр этих цилиндрических аккумуляторов 21 мм, а длина 70 мм.
Их сначала применяли в батареях Tesla Powerpack и Powerwall, а затем в новом Model 3. Этот седан уступает по размерам Model S. Сообщается, что энергоэффективность 21700 выше 18650 на 10─15 процентов. При этом объём запасаемой энергии выше на 46 процентов.
На вышеупомянутом предприятии работает больше 6 тысяч человек и планируется значительное расширение штата. Строительство завода обошлось в сумму около 5 млрд долларов США.
Вернуться к содержанию
Что внутри?
Внутри можно обнаружить 16 модулей, соединённых параллельно. От попадания влаги и просто внешнего воздействия сделана защита в виде пластин из металла и пластиковых вставок. На фото можно видеть, как измеряют напряжение.
Сами аккумуляторы находятся близко друг к другу в специальных ячейках. Укладка осуществляется в автоматическом режиме промышленным роботом.
В модулях аккумуляторные элементы также подразделяются на группы по 74 элемента. Их работой управляют электронные платы, которые с натяжкой можно назвать аналогом BMS плат для аккумуляторов ноутбуков. Всего в АКБ 85 кВтч 7104 литий-ионных аккумуляторных элементов. Предусмотрена жидкостная система охлаждения.
Общий вес аккумуляторной батареи 85 кВтч составляет 540 кг. Габариты представлены ниже.
Позднее в общем доступе появились изображения разобранной АКБ, сделанные Джейсоном Хьюзом, одним из владельцев Tesla. На этот раз аккумуляторная батарея заявленная мощность была 100 кВтч.
Как удалось выяснить Хьюзу, реальная ёмкость батареи составила 102,4 кВтч. Чтобы выяснить реальные характеристики этой модели, он получил доступ в систему управлении питанием электромобиля. Он хотел проверить утверждения представителей Tesla о том, что батарея претерпела серьёзную модернизацию. В частности, сообщалось об обновлении архитектуры, системы охлаждения и электронной начинке.
Хьюзу удалось выяснить, что теперь в одном модуле АКБ находится 516 элементов, а суммарное количество составляет 8256 штук. По сравнению с предшествующими моделями 85/90 кВтч увеличение составило около 16 процентов. В модуль, по его словам, добавили несколько рядов для элементов. Контуры охлаждения стали более тонкими и короткими (в модуле два). В результате хладагент забирает тепло от меньшего количества элементов.
Новые аккумуляторы сохранили совместимость с различными модификациями Tesla Model X и Model S. Кроме того, по словам представителей компании, новые решения, реализованные в батарее, позволили им выпустить Model 3. Хьюз показал, что конструкция подключения охлаждающей системы, а также разъёма кабелей высокого и низкого напряжения осталась прежней. Как видно на фотографиях, коннекторы можно без проблем заменить.
Направление развития
Новые электромобили Tesla Model 3 имеют запас хода более 300 км. Информация о развитии будущих аккумуляторных батарей для Тесла в основном непроверенная. Были сообщения, что при сборке будут использовать литиевые элементы стандарта 21700 (диаметр 21 мм, длина 70 мм). Стоимость этих батарей будет немногим более 110$ за 1 кВт. По сравнению с альтернативными решениями это довольно дёшево. В модуль будут входить 4 базовых элемента с охлаждающим контуром, а вокруг них будут располагаться литиевые элементы 21700.
Химический состав: LiNiCoAlO2 (литий-никель-кобальт-оксид алюминия c 80% никеля, 15% кобальта, 5% алюминия). Представители Tesla называют такой состав главным преимуществом их АКБ по сравнению с другими решениями. В частности, по их утверждению, на Model 3 устанавливаются батареи с наивысшей плотностью энергии из всех возможных.
Это было достигнуто благодаря существенному снижению содержания кобальта в катодной химии и увеличении объёма никеля. Им удалось сохранить отличные показатели температурной стабильности. По непроверенной информации, содержание никеля, марганца и кобальта в катоде будет в соотношении 8:1:1.
Сведения об этом содержались в отчёте компания Тесла за I квартал 2018 года. Илон Маск и технический директор Tesla Дж. Б. Страубель не раз заявляли, что направляют большие усилия для сокращения потребления кобальта. Это необходимо, чтобы сократить суммарные затраты на 1 кВт-ч при производстве батарей. Ведь кобальт является одним из наиболее дорогостоящих компонентов, используемых в производстве аккумуляторов для электромобилей Тесла. Как показывают данные OilPrice, его стоимость превышает 90 тысяч долларов за тонну.
В то же время, конкурирующие с Tesla компании из Японии, Германии, США, Южной Кореи пока отстают по технологии производства аккумуляторных батарей. За счёт них ещё некоторое время поставщики кобальта будут сохранять объёмы сбыта и компенсируют потери закупок со стороны Тесла.
Зарядка и деградация аккумуляторов
Что касается деградации аккумуляторных батарей, то последние модели Тесла демонстрируют потерю ёмкости на 10% после пробега 160 тысяч миль (чуть менее 260 тыс. км). Как показывают исследования, большинство аккумуляторов теряют 5% своей ёмкости за первые 80 тыс. км. После этого ёмкость выравнивается и деградация существенно замедляется.
Одно из ключевых требований к АКБ электромобилей заключается в том, чтобы они могли заряжаться быстро. Особенно это чувствительно, если вы находитесь в пути. Бытовая электросеть переменного тока 240 вольт способна заржать аккумуляторы с помощью ЗУ мощностью 10 кВт. В электромобиле имеется схема, выпрямляющая переменный ток. Благодаря схеме он превращается в постоянный ток. Подобный вариант для полного заряда требует несколько часов и подходит, если электромобиль стоит у вас дома или в гараже ночью.
Чтобы решить проблему зарядки в пути, Tesla установили зарядные станции постоянного тока Supercharger по всему миру. Они обеспечивают мощность до 135 кВт. DC заряжает аккумулятор в обход схемы зарядки. В результате на заряд батареи уходит 20─40 минут.
Из-за этих ограничений возникает верхний предел мощности зарядного устройства, которое можно использовать для зарядки аккумуляторов. Максимальная мощность вычисляется по формуле 4,2 * N * I. Здесь N означает число элементов в блоке, а I — это максимально разрешённый ток на один элемент. Для используемых в Tesla аккумуляторах значения получаются следующие.
Дальнейшее увеличение мощности зарядки возможно лишь при наращивании зарядного тока. Но это ускорит деградацию литиевых элементов. Гарантию компания Tesla обеспечивает от отказа и поломок, но не от деградации. Но работа элементов обеспечивается таким образом, что деградация идёт всего лишь на 1─2% в год.