Oczywiście ten samochód jest ostatnio dość kontrowersyjny. Wiele osób dyskutuje o tym, kim on jest, inni. Są ludzie, którzy uważają samochód Tesli za doskonały element kampanii PR, zbudowanej na sprzedaży czegoś, co istnieje od dawna, ale nikomu nie przyszło do głowy, żeby z tego zrobić samochód, a perspektywy na to typ, a nawet istnieje
Ale zostawmy tę kontrowersję „za burtą” i spójrzmy na główny element tego samochodu - akumulatory. Byli ludzie, którzy nie byli zbyt leniwi i nie wyciskali pewnej kwoty pieniędzy, brali i odpiłowywali akumulator z auta.
Tak to wyglądało
Tesla Motors jest twórcą prawdziwie rewolucyjnych eko-samochodów, które nie tylko są produkowane masowo, ale również posiadają unikalne cechy, które pozwalają na używanie ich dosłownie każdego dnia. Dziś zajrzymy do wnętrza akumulatora pojazdu elektrycznego Tesla Model S, dowiemy się, jak działa i odkryjemy magię sukcesu tego akumulatora.
Według Północnoamerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA), Model S potrzebuje tylko jednego ładowania akumulatorów o pojemności 85 kWh, aby przejechać ponad 400 km, co jest najważniejszym wskaźnikiem każdego podobnego pojazdu na specjalistycznym rynku. Aby przyspieszyć do 100 km/h, samochód elektryczny zajmuje tylko 4,4 sekundy.
Kluczem do sukcesu tego modelu jest dostępność akumulatorów litowo-jonowych, których główne komponenty dostarcza do Tesli Panasonic. Baterie Tesli są przesiąknięte legendami. I tak jeden z właścicieli takiej baterii postanowił naruszyć jej integralność i dowiedzieć się, co jest w środku. Nawiasem mówiąc, koszt takiego akumulatora to 45 000 USD.
Akumulator znajduje się w podwoziu, dzięki czemu Tesla ma nisko położony środek ciężkości i świetnie się prowadzi. Jest przymocowany do korpusu za pomocą wsporników.
Bateria Tesli. Demontujemy
Komora baterii składa się z 16 bloków, które są połączone równolegle i osłonięte od otoczenia metalowymi płytami, a także plastikową osłoną zapobiegającą wnikaniu wody.
Przed całkowitym demontażem zmierzono napięcie elektryczne, potwierdzając stan pracy akumulatora.
Zespół baterii charakteryzuje się dużą gęstością i precyzyjnym spasowaniem części. Cały proces kompletacji odbywa się w całkowicie czystym pomieszczeniu za pomocą robotów.
Każda jednostka składa się z 74 ogniw, bardzo zbliżonych wyglądem do prostych baterii palcowych (ogniwa Panasonic Li-ion), podzielonych na 6 grup. Jednocześnie prawie niemożliwe jest poznanie schematu ich umieszczenia i działania - to wielka tajemnica, co oznacza, że wykonanie repliki tej baterii będzie niezwykle trudne. Jest mało prawdopodobne, aby zobaczyć chiński odpowiednik baterii Tesla Model S!
Elektroda dodatnia to grafit, a ujemna to nikiel, kobalt i tlenek glinu. Wskazana ilość napięcia elektrycznego w kapsule wynosi 3,6V.
Najmocniejszy dostępny akumulator (85 kWh) składa się z 7104 takich akumulatorów. I waży około 540 kg, a jego parametry to 210 cm długości, 150 cm szerokości i 15 cm grubości. Ilość energii wytworzonej przez zaledwie jedną jednostkę na 16 jest równa ilości wytworzonej przez sto baterii z laptopów.
Podczas montażu swoich akumulatorów Tesla wykorzystuje elementy wyprodukowane w różnych krajach, takich jak Indie, Chiny, Meksyk, ale ostateczna rewizja i montaż odbywa się w Stanach Zjednoczonych. Firma zapewnia serwis gwarancyjny na swoje produkty do 8 lat.
W ten sposób dowiedziałeś się, z czego składa się bateria Tesla Model S i jak działa.
Kolejna ciekawa rzecz o Tesli: oto dla ciebie, a oto ty
Wiosną 2015 roku Tesla pokazała publiczności nową baterię domową. W swej istocie reprezentuje nowy etap w rozwoju korporacji. Ta bateria to kolejny krok w kierunku stworzenia inteligentnego domu, który nie będzie zależny od komunikacji zewnętrznej.
Historia stworzenia
Produkcja i zużycie energii elektrycznej w XXI wieku to jeden z najważniejszych problemów. Od tego w dużej mierze zależą perspektywy całej ludzkości. Tradycyjnie energię elektryczną wytwarza się na dwa sposoby:
- komercyjne (przetwarzanie węgla, ropy, gazu, energii jądrowej, wody i energii słonecznej);
- niekomercyjne (przetwarzanie odpadów przemysłowych, drewna opałowego, wykorzystanie siły mięśni).
Ponadto źródła komercyjne stanowią ponad 90% całej produkcji energii elektrycznej. Tendencja ta jest obserwowana od kilkunastu lat, pomimo znacznego kryzysu zasobów paliw i zanieczyszczenia atmosfery. Jeśli nie zaczniesz naprawiać sytuacji, może nastąpić kryzys energetyczny lub globalna katastrofa ekologiczna. Dlatego Tesla postanowiła przyczynić się do udoskonalenia systemów produkcji i wykorzystania energii elektrycznej poprzez opracowanie innowacyjnej baterii.
Projektem stworzenia tej wyjątkowej baterii Tesli kierował sam Elon Musk, którego można uznać za rewolucjonistę w dziedzinie technologii informatycznych. Rzeczywiście, jeszcze 10 lat temu prawie nikt nie wierzył w sukces pojazdów elektrycznych. Jednak dzięki staraniom Elona Muska udało się stworzyć popularną, wysokiej jakości elektryczną Teslę Model S, którą każdy kierowca chciałby kupić. Okazało się, że pomimo monopolu silników spalinowych dawno znaleziono alternatywę dla paliw płynnych. Tyle, że nikt nie odważył się zmienić ustalonych tradycji. Po sukcesie pojazdów elektrycznych Tesla postanowiła opracować akumulator do użytku domowego.
Decyzję przedstawił 30 kwietnia sam Elon Musk. Taki rewolucyjny rozwój powinien pozytywnie wpłynąć nie tylko na środowisko, ale także na całą gospodarkę. Nowa bateria nosi nazwę Tesla Powerwall. Umożliwi to zmniejszenie śladu węglowego i znaczne obniżenie kosztów energii. Czyli tak naprawdę firma Tesla zaczęła kontynuować ideę autonomicznego udostępniania domów, która nie jest już czymś wyjątkowym. Już dziś wielu właścicieli wiejskich domów pokrywa dachy swoich domów panelami słonecznymi zasilanymi akumulatorami kwasowo-ołowiowymi. Nowa bateria Tesli powinna być znacznie wydajniejsza i bardziej opłacalna.
Funkcje baterii Powerwall
Bateria Powerwall może pobierać energię zarówno z paneli słonecznych, jak i innych źródeł energii. System może mieć moc 7 i 10 kW. W związku z tym pierwsza opcja nadaje się do codziennego użytku, a druga do tworzenia rezerw energii. Eksperci szacują, że przeciętna amerykańska rodzina mieszkająca w domu jednorodzinnym z trzema sypialniami, która będzie zasilana baterią Tesli, zużywa około 3200 kWh. Dlatego w pełni naładowany akumulator może zasilać taki dom przez około 4-5 godzin.
Zakłada się, że instalacja baterii Tesli zostanie przeprowadzona we współpracy z firmą Solar City. Firma ta zajmuje się produkcją i montażem paneli słonecznych, a jej największym udziałowcem jest także genialny Elon Musk. W przyszłości planowane jest zaangażowanie innych partnerów, którzy będą uczestniczyć w rozwoju projektu. Według ekspertów finansowych, sprzedaż nowych baterii może przynieść Tesli prawie 4,5 miliarda dolarów, co wynika z faktu, że wiele dużych firm będzie mogło wykorzystać nowe baterie do własnych celów. To dla nich zostanie opracowany system Powerpack, w skład którego wejdzie cały zestaw akumulatorów o wydajności 100 kW na godzinę. Do celów przemysłowych baterie te można łączyć we wspólny system o wydajności 10 MW na godzinę lub więcej. Tesla już zapowiedziała, że sprzęt rozpoczął już testy w amerykańskich firmach Walmart i Cargill.
Zalety baterii Tesla Powerwall
Zastosowania ogniw litowo-jonowych
Zastosowanie akumulatorów litowo-jonowych jest ważną innowacją, która została przyjęta jako podstawa do opracowania akumulatora Powerwall, który znacznie przewyższa tradycyjne produkty kwasowo-ołowiowe. Tak więc akumulator kwasowo-ołowiowy ma nie więcej niż 800 cykli rozładowania i ładowania. Jednocześnie akumulator litowo-jonowy ma 1000-1200 cykli ładowania i rozładowania. Ponadto akumulator litowo-jonowy jest kilkakrotnie lepszy niż akumulator kwasowo-ołowiowy pod względem masy i pojemności.
Ładny projekt
To dzięki niewielkim rozmiarom bateria Tesli zyskała piękny i stylowy wygląd. Twórcy Tesla Powerwall uznali, że ten produkt powinien wywoływać przyjemne pierwsze wrażenie, które w końcu może stać się definiujące. Ten produkt ma zaokrąglone krawędzie i jest stosunkowo cieńszy niż konkurencja. Ponadto twórcy oferują szeroką gamę kolorów tych akumulatorów. Dlatego nawet bez uwzględnienia parametrów technicznych Tesla Powerwall z pewnością przyciągnie Twoją uwagę. Urządzenie to można zamontować bezpośrednio na ścianie, gdzie zajmie minimum miejsca.
Holistyczna eko-struktura
Nowa bateria Powerwall jest prezentowana w dwóch wersjach, z których każda ma wydajność 7 i 10 kW na godzinę. Ich koszt to odpowiednio 3 tys. i 3,5 tys. dolarów. W zasadzie, jeśli z jakiegoś powodu konsument nie ma wystarczającej pojemności, może dodać do systemu jeszcze kilka akumulatorów, zwiększając całkowitą wydajność do 90 kW na godzinę. Oznacza to, że maksymalnie można podłączyć do 9 baterii. Aby podłączyć te baterie, nie trzeba dokładnie studiować zasad budowy sieci elektrycznych. Tutaj możesz rozwiązać wszystkie problemy za pomocą jednego kabla.
Skuteczne rozwiązanie dla biznesu i przemysłu
Równolegle z Powerwall zaprezentowany został inny system, który ma za zadanie dostarczać energię elektryczną do obiektów przemysłowych. Ten nowy produkt nazywa się Tesla Powerpack. Specyfika tej baterii polega na możliwości nieskończonego wzrostu potencjalnej pojemności, sięgającej kilku gigawatów na godzinę. Ta bateria została stworzona pod kierunkiem Elona Muska, który jest przyzwyczajony do wielkiego myślenia. Dlatego akumulator ten został zaprezentowany nie tyle dla indywidualnych użytkowników, ile dla całego układu elektryfikacyjnego jako całości. Aby zapewnić energię całej planecie, Tesla zamierza stworzyć ponad 900 milionów Powerpacków.
System ten zadba o środowisko, co całkowicie wyeliminuje przemysłową produkcję energii elektrycznej z wykorzystaniem surowców kopalnych. Wszystko to zmniejszy uwalnianie substancji zewnętrznych do środowiska. Dodatkowo akumulator Tesla Powerpack pozwoli na osiągnięcie pełnej autonomii dla każdego obiektu przemysłowego.
Obliczanie zwrotu w Rosji
Przed zakupem baterii Tesli powinieneś zrozumieć, czy będzie to dla Ciebie korzystne. Jeśli przyjmiemy ilość energii zużywanej dziennie na 10 kW na godzinę, będzie to równe zużyciu pełnej pojemności akumulatora dziennie. Cena baterii Tesla Powerwall wynosi 3,5 tysiąca, co przy obecnym kursie wymiany wynosi około 175 tysięcy rubli. Ponadto nie zapomnij o konieczności zakupu falownika, który według współczesnych standardów kosztuje 1,5 tys. dolarów. Nie zapomnij również o stratach, jakie mogą wystąpić w obwodzie elektrycznym składającym się z akumulatora, przetwornika prądu i falownika. Jednocześnie całkowita wydajność baterii Tesli wynosi około 87%. Dlatego użytkownik otrzymuje nie wszystkie 10 kW na godzinę, ale tylko 8,7 kW na godzinę.
Biorąc pod uwagę dwustrefową taryfikację, dobowe zużycie energii wynosi 5 kW na godzinę, co stanowi 57% maksymalnego zasobu urządzeń Tesla Powerwall. Cała reszta energii jest zużywana na wieczorną konsumpcję. Przy takiej kalkulacji, na dzień użytkowania sieci energetycznej, koszty rocznie wyniosą około 22 tys. rubli rocznie w Stanach Zjednoczonych i ponad jedną trzecią mniej w Rosji. Ponadto należy wziąć pod uwagę, że konwencjonalny akumulator litowo-jonowy tradycyjnie traci około 6% swojej pierwotnej pojemności w ciągu roku. Dlatego z czasem pojemność baterii będzie się stopniowo zmniejszać, a po kilku latach nie będziesz w stanie poradzić sobie z jedną baterią Tesla Powerwall.
Okazuje się, że biorąc pod uwagę wszystkie koszty, bateria Tesla Powerwall w naszym kraju nie zwraca się nawet za 15 lat. Całkowity koszt sprzętu, nawet bez paneli słonecznych, wynosi około 250 tysięcy rubli.
Refleksje na ten temat
Według wielu ekspertów nowy rozwój firmy to ciekawa opcja na osiągnięcie niezależności energetycznej. To urządzenie pozwoli Ci patrzeć w przyszłość pozbawioną szkodliwych emisji i ciągłego wyczerpywania się zasobów naturalnych. Jednak dzisiaj koszt tego sprzętu jest zbyt wysoki, aby był opłacalny w naszym kraju. Dodatkowo, jeśli do kosztu doliczymy cenę konwertera, falownika i paneli słonecznych, to sytuacja okaże się jeszcze mniej różowa. Jednocześnie wielu jest gotowych już teraz zainwestować w swoją przyszłość, aby w ten sposób stworzyć zieloną planetę. W tym celu najlepiej nadaje się Tesla Powerwall. Dodatkowo możesz liczyć na dalsze obniżki kosztów baterii Tesli w przyszłości.
Oczywiście pomysł Elona Muska nie jest całkowicie innowacyjny, ponieważ na świecie istnieje wiele opcji na domowe baterie. Jednak według Muska wszystkie te baterie są zbyt drogie, niewygodne i mało niezawodne. Dlatego głównym celem Tesli jest popularyzacja tych baterii i obniżenie ich ceny.
Zdaniem ekspertów nowe baterie Powerwall powinny spodobać się tym rodzinom i firmom, które mają już zainstalowane na dachu panele słoneczne. Sam Musk uważa, że w samej Kalifornii jest co najmniej 300 prywatnych domów wyposażonych w systemy słoneczne. Dlatego wszystkie z nich można bezpiecznie wyposażyć w baterie Tesla. Również takie akumulatory będą doskonałą opcją dla budynków, które wymagają stałego nieprzerwanego zasilania. Dotyczy to szpitali, organizacji wojskowych i tak dalej. Dzięki akumulacji energii słonecznej panele słoneczne mogą być wydajniejsze i bardziej pożądane. Na przykład, jeśli wcześniej wiele porzuconych paneli słonecznych, ponieważ działały tylko w jasnym świetle słonecznym, teraz sytuacja może się zmienić. Dzięki zastosowaniu akumulatorów, energia może być magazynowana w ciągu dnia i wykorzystywana wieczorem, co jest bardziej wydajne.
niedogodności
Kluczową wadą baterii Tesli jest jej wysoki koszt. Ponadto za instalację baterii trzeba będzie zapłacić dodatkowe kilka tysięcy dolarów. Zgadzam się, że nie każda rodzina może sobie pozwolić na taki luksus. Dlatego według Elona Muska konieczne jest pokazanie ludziom, że przy pomocy tego urządzenia można znacznie zaoszczędzić pieniądze. W tym celu ma obniżyć początkowy koszt urządzenia o około 30%. Będzie to możliwe po zakończeniu budowy nowej fabryki Tesli w Nevadzie. Ogólnie rzecz biorąc, eksperci są optymistycznie nastawieni, gdyż ich zdaniem w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat koszt energii elektrycznej generalnie spada i nie ma przesłanek do wzrostu tej ceny w najbliższym czasie. Dlatego rozwój Tesli w postaci wyjątkowej baterii domowej wkrótce stanie się bardzo popularny i poszukiwany.
Utrata pojemności akumulatorów podczas pracy to jeden z problemów pojazdów elektrycznych, mimo że proces ten jest normą dla każdego urządzenia wyposażonego w akumulatory litowo-jonowe. Jednak eksperci z organizacji Plug-in America stwierdzili, że samochód elektryczny jest pod tym względem wyjątkiem.
Więc spędzili niezależne badania, co pokazało, że utrata mocy z akumulatora Modelu S, nawet przy długim przebiegu, jest niewielka. W szczególności akumulator tego samochodu traci średnio 5% swojej pojemności po pokonaniu przez samochód znaku 50 tysięcy mil (80 tysięcy km) i przebiegu ponad 100 tysięcy mil (160 tysięcy km) - a nawet mniej niż 8%... Badanie przeprowadzono na podstawie danych z 500 pojazdów elektrycznych Tesla Model S, których łączny przebieg wyniósł ponad 12 mln mil (20 mln km).
Ponadto firma Plug-in America przeprowadziła kolejne badanie, które wykazało, że w ciągu czterech lat (od momentu wejścia Tesli Model S na rynek) znacznie spadła liczba połączeń do stacji obsługi Tesli w związku z problemami z akumulatorem, silnikiem elektrycznym lub ładowarką urządzenie.
Na pojemność baterii może wpływać kilka czynników, takich jak częstotliwość pełnego ładowania baterii, okresy nieładowania i liczba szybkich ładowań. Dane Plugin America pokazują również, że wskaźniki wymiany głównych komponentów znacznie się poprawiły:
Takie dane są zachęcające, ale mimo to Tesla nadal pracuje nad ulepszeniem swojej technologii baterii i ogniw. Firma rozpoczęła współpracę naukową z grupą badawczą Jeffa Dahna na Uniwersytecie Dalhousie. Ten dział specjalizuje się w przedłużaniu żywotności ogniw litowo-jonowych, a jego celem jest maksymalizacja żywotności baterii przy niewielkiej utracie mocy.
Należy pamiętać, że akumulator Tesli Model S, podobnie jak sam samochód, jest objęty 8-letnią gwarancją od 2014 roku i bez żadnych ograniczeń dotyczących przebiegu. Następnie szef Tesli Elon Musk tak wyjaśnił przyjęcie takiej decyzji: „Jeśli naprawdę wierzymy, że silniki elektryczne są znacznie bardziej niezawodne niż silniki spalinowe, z mniejszą liczbą ruchomych części… to nasza polityka gwarancyjna powinna to odzwierciedlać”.
Tesla Motors jest twórcą prawdziwie rewolucyjnych eko-samochodów, które nie tylko są produkowane masowo, ale również posiadają unikalne cechy, które pozwalają na używanie ich dosłownie każdego dnia. Dziś zajrzymy do wnętrza akumulatora pojazdu elektrycznego Tesla Model S, dowiemy się, jak działa i odkryjemy magię sukcesu tego akumulatora.
Według Północnoamerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (EPA), Model S potrzebuje tylko jednego ładowania akumulatorów o pojemności 85 kWh, aby przejechać ponad 400 km, co jest najważniejszym wskaźnikiem każdego podobnego pojazdu na specjalistycznym rynku. Aby przyspieszyć do 100 km/h, samochód elektryczny zajmuje tylko 4,4 sekundy.
Kluczem do sukcesu tego modelu jest dostępność akumulatorów litowo-jonowych, których główne komponenty dostarcza do Tesli Panasonic. Baterie Tesli są przesiąknięte legendami. I tak jeden z właścicieli takiej baterii postanowił naruszyć jej integralność i dowiedzieć się, co jest w środku. Nawiasem mówiąc, koszt takiego akumulatora to 45 000 USD.
Akumulator znajduje się w podwoziu, dzięki czemu Tesla ma nisko położony środek ciężkości i świetnie się prowadzi. Jest przymocowany do korpusu za pomocą wsporników.
Bateria Tesli. Demontujemy
Komora baterii składa się z 16 bloków, które są połączone równolegle i osłonięte od otoczenia metalowymi płytami, a także plastikową osłoną zapobiegającą wnikaniu wody.
Przed całkowitym demontażem zmierzono napięcie elektryczne, potwierdzając stan pracy akumulatora.
Zespół baterii charakteryzuje się dużą gęstością i precyzyjnym spasowaniem części. Cały proces kompletacji odbywa się w całkowicie czystym pomieszczeniu za pomocą robotów.
Każda jednostka składa się z 74 ogniw, bardzo zbliżonych wyglądem do prostych baterii palcowych (ogniwa Panasonic Li-ion), podzielonych na 6 grup. Jednocześnie prawie niemożliwe jest poznanie schematu ich umieszczenia i działania - to wielka tajemnica, co oznacza, że wykonanie repliki tej baterii będzie niezwykle trudne. Jest mało prawdopodobne, aby zobaczyć chiński odpowiednik baterii Tesla Model S!
Elektroda dodatnia to grafit, a ujemna to nikiel, kobalt i tlenek glinu. ...
Najmocniejszy dostępny akumulator (85 kWh) składa się z 7104 takich akumulatorów. I waży około 540 kg, a jego parametry to 210 cm długości, 150 cm szerokości i 15 cm grubości. Ilość energii wytworzonej przez zaledwie jedną jednostkę na 16 jest równa ilości wytworzonej przez sto baterii z laptopów.
Podczas montażu swoich akumulatorów Tesla wykorzystuje elementy wyprodukowane w różnych krajach, takich jak Indie, Chiny, Meksyk, ale ostateczna rewizja i montaż odbywa się w Stanach Zjednoczonych. Firma zapewnia serwis gwarancyjny na swoje produkty do 8 lat.
W ten sposób dowiedziałeś się, z czego składa się bateria Tesla Model S i jak działa. Dziękuję za uwagę!
Firma Tesla znana jest przede wszystkim z przełomu w dziedzinie samochodów elektrycznych. Koncepcję transportu przyjaznego dla środowiska od dawna opanowali najwięksi giganci motoryzacyjni, ale amerykańskim inżynierom udało się zbliżyć ten pomysł do rzeczywistych interesów konsumenta. W dużej mierze ułatwiły to układy zasilania, które miały całkowicie zastąpić tradycyjny silnik spalinowy. Linia akumulatorów do pojazdu elektrycznego Tesla Model S wyznaczyła nowy etap w rozwoju segmentu.
Aplikacje baterii
Główne motywy rozwoju całkowicie nowych akumulatorów były spowodowane zadaniami zwiększania wydajności samochodów elektrycznych. Dlatego linia podstawowa nastawiona jest na zapewnienie transportu z innowacyjnym systemem zaopatrzenia w energię. W szczególności flagowe wersje akumulatorów litowo-jonowych są używane w modelach Tesla Model S. Ich cechą jest wyeliminowanie tzw. hybrydowej zasady pracy akumulatora, w której dopuszcza się naprzemienne zasilanie samochodu z akumulatora i silnika spalinowego. Firma dąży do całkowitego uniezależnienia zasilania pojazdów elektrycznych od tradycyjnych paliw.
Jednak twórcy nie ograniczają się do systemów zasilania pojazdów. Do tej pory powstało kilka serii z bateriami przeznaczonymi do stacjonarnego użytku domowego i komercyjnego. A jeśli akumulator Tesli do samochodu nastawiony jest na wspieranie funkcjonalności podwozia i elektroniki pokładowej, to modele akumulatorów energii można uznać za uniwersalne i autonomiczne źródła zasilania. Potencjał tych elementów jest wystarczający do serwisowania np. sprzętu AGD. Rozwija się też koncepcja akumulacji energii słonecznej, ale jak dotąd nie ma mowy o powszechnym stosowaniu takich systemów.
Urządzenie bateryjne
Baterie mają specjalną budowę i konfigurację rozmieszczenia elementów aktywnych. Przede wszystkim zasilacze oparte są na bazie litowo-jonowej. Takie elementy od dawna są używane jako urządzenia mobilne i elektronarzędzia, ale zadanie zasilania ich pojazdów po raz pierwszy odkryli twórcy akumulatora Tesli. Do samochodu zastosowano blok składający się z 74 elementów, które zewnętrznie przypominają baterie palcowe. Cały blok podzielony jest na kilka segmentów (od 6 do 16 w zależności od wersji). Grafit pełni rolę elektrody dodatniej, a cała grupa wypełniaczy chemicznych, w tym tlenek glinu, kobalt i nikiel, daje ładunek ujemny.
Jeśli chodzi o integrację z konstrukcją pojazdu, akumulator jest przymocowany do podwozia. Nawiasem mówiąc, to właśnie to umiejscowienie zapewnia samochodom elektrycznym niższy środek ciężkości, a w rezultacie optymalne prowadzenie. Mocowanie odbywa się za pomocą kompletnych wsporników.
Ponieważ analogów takich rozwiązań jest dziś niewiele, to przede wszystkim może pojawić się pomysł porównania baterii Tesli z tradycyjnymi bateriami. I w tym sensie logicznie pojawia się pytanie o bezpieczeństwo przynajmniej tej metody umieszczania. Zadanie zapewnienia ochrony rozwiązuje obudowa o wysokiej wytrzymałości, w której znajduje się bateria Tesli. Urządzenie każdego bloku zapewnia również obecność ochronnych metalowych płyt. Co więcej, to nie sama komora wewnętrzna jest izolowana, ale każdy segment z osobna. Do tego należy dodać obecność plastikowej osłony, która jest specjalnie zaprojektowana, aby wykluczyć przenikanie wody pod ciało.
Specyfikacje
Najmocniejsza wersja baterii do samochodu elektrycznego Tesla zawiera około 7104 mini baterii, ma 210 cm długości, 15 cm grubości i 150 cm szerokości. Napięcie w urządzeniu wynosi 3,6 V. Dla porównania ilość energii generowanej przez jedną sekcję baterii odpowiada potencjałowi generowanemu z baterii setek laptopów. Ale waga akumulatora Tesli jest imponująca - około 540 kg.
Co te cechy dają samochodowi elektrycznemu? Według wyliczeń ekspertów akumulator o pojemności 85 kW*h (średnia w linii producenta) pozwala na przejechanie około 400 km na jednym ładowaniu. Znowu dla porównania, nie tak dawno najwięksi producenci samochodów z „zielonego” segmentu walczyli o osiągi 250-300 km toru, które można było pokonać bez doładowania. Imponująca jest również dynamika przy dużych prędkościach – 100 km/h osiąga się w zaledwie 4,4 sekundy.
Oczywiście przy takich właściwościach pojawia się pytanie o trwałość akumulatora, ponieważ wysoka wydajność zakłada odpowiedni stopień zużycia elementów aktywnych. Należy od razu zaznaczyć, że producent udziela na swoje baterie 8-letniej gwarancji. Prawdopodobnie rzeczywisty czas życia akumulatora Tesli będzie podobny, ale póki co nawet pierwsi właściciele aut elektrycznych nie mogą potwierdzić ani zaprzeczyć tej liczbie.
Z drugiej strony istnieją badania, które wykazują umiarkowaną utratę mocy baterii. Przeciętnie blok traci 5% swojego potencjału pojemnościowego na 80 tys. km. Istnieje inny wskaźnik pokazujący, że liczba próśb od użytkowników samochodów elektrycznych Tesli z powodu wadliwego działania zestawu akumulatorów zmniejsza się wraz z wypuszczaniem nowych modyfikacji.
Pojemność baterii
Przy ocenie wskaźnika pojemnościowego baterii nie wszystko jest jasne. Wraz z rozwojem linii ta charakterystyka spadła z 60 do 105 kWh, jeśli weźmiemy pod uwagę najbardziej zauważalne wersje. W związku z tym, według oficjalnych danych, w tej chwili szczytowa pojemność akumulatora Tesli wynosi około 100 kW*h. Jednak zgodnie z wynikami sprawdzenia pierwszych właścicieli samochodów elektrycznych z takim wyposażeniem okazało się, że np. modyfikacja o mocy 85 kW*h faktycznie ma objętość 77 kW*h.
Istnieją również przeciwstawne przykłady, w których występuje nadmiar objętości. Tym samym model akumulatora o pojemności 100 kWh, po szczegółowym zbadaniu, okazał się mieć pojemność 102,4 kWh. Ujawniają się również rozbieżności w określaniu ilości aktywnych składników odżywczych. W szczególności istnieją rozbieżności w szacunkach liczby ogniw baterii. Eksperci przypisują to faktowi, że bateria Tesli jest stale modernizowana, wprowadzając nowe ulepszenia i ulepszenia. Sama firma zauważa, że co roku nowe wersje urządzenia ulegają zmianom w architekturze, podzespołach elektronicznych i układzie chłodzenia. Ale w każdym przypadku działania inżynierów mają na celu poprawę wydajności produktu.
Modyfikacja PowerWall
Jak już wspomniano, równolegle z linią akumulatorów samochodowych Tesla rozwija również segment magazynów energii przeznaczonych na potrzeby gospodarstw domowych. Jednym z najnowszych i najbardziej uderzających rozwiązań w tym segmencie jest również jednostka litowo-jonowa PowerWall. Może być stosowany zarówno jako stałe źródło energii do realizacji określonych zadań energetycznych, jak i jako jednostka zapasowa z funkcją autonomicznego generatora. Ta bateria Tesli jest prezentowana w różnych wersjach różniących się pojemnością. Tak więc najpopularniejsze modele to 7 i 10 kWh.
Jeśli chodzi o wydajność, potencjał mocy to 3,3 kW przy napięciu 350-450 V i prądzie 9 A. Masa urządzenia to 100 kg, dzięki czemu można zapomnieć o mobilności akumulatora. Chociaż nie należy odrzucać możliwości korzystania z urządzenia w kraju w okresie sezonowym. Nie musisz martwić się uszkodzeniem baterii podczas transportu, ponieważ twórcy zwracają szczególną uwagę na fizyczne zabezpieczenie obudowy. Jedyne, co może zdenerwować nowego użytkownika tego produktu Tesli, to czas ładowania baterii, który wynosi około 10-18 godzin, w zależności od wersji napędu.
Modyfikacja PowerPack
System ten bazuje na elementach PowerWall, ale jest przeznaczony do obsługi przedsiębiorstw. Oznacza to, że mówimy o komercyjnej wersji urządzenia do magazynowania energii, które jest skalowalne i może zapewnić wysoką wydajność do celu. Dość powiedzieć, że pojemność akumulatora to 100 kW, chociaż ta pojemność nie jest maksymalna. Deweloperzy przewidzieli elastyczny system łączenia kilku jednostek z możliwością dostarczenia od 500 kW do 10 MW.
Co więcej, pojedyncze akumulatory PowerPack są ulepszane pod względem wydajności. Nie tak dawno ogłoszono pojawienie się drugiej generacji komercyjnej baterii Tesli, charakterystyka pod względem mocy osiągnęła już 200 kW, a sprawność wynosi 99%. Ten zapas magazynowania energii różni się właściwościami technologicznymi.
Inżynierowie zastosowali nowy falownik typu odwracalnego, aby zapewnić możliwość zwiększenia głośności. Dzięki tej innowacji wzrosła zarówno moc, jak i wydajność jednostki. W najbliższym czasie firma planuje zaproponować koncepcję wprowadzenia ogniw PowerPack do konstrukcji pomocniczych ogniw słonecznych Solar Roof. Umożliwi to uzupełnienie potencjału energetycznego baterii nie poprzez główne linie zasilające, ale poprzez darmową energię słoneczną w trybie ciągłym.
Gdzie jest produkowana bateria Tesli?
Według producenta akumulatory litowo-jonowe są produkowane przez własną fabrykę Gigafactory. Ponadto sam proces montażu realizowany jest wspólnie z firmą Panasonic. Nawiasem mówiąc, japońska firma dostarcza również akcesoria do segmentów baterii. W zakładach Gigafactory produkowana jest w szczególności najnowsza seria zasilaczy, przeznaczona do trzeciej generacji modeli samochodów elektrycznych. Według niektórych obliczeń łączny wolumen wyprodukowanych baterii w maksymalnym cyklu produkcyjnym powinien wynosić 35 GWh rocznie. Dla porównania wolumen ten zajmuje połowę wszystkich pojemności baterii produkowanych na świecie. Tak wysoki potencjał będzie obsługiwał 6500 pracowników przedsiębiorstwa, choć w przyszłości planowane jest stworzenie ok. 20 tys. więcej miejsc pracy.
Należy zaznaczyć, że bateria Tesli model S posiada wysoki stopień ochrony przed włamaniami, co praktycznie minimalizuje ryzyko pojawienia się na rynku podrobionych odpowiedników. Ponadto sam proces produkcyjny wiąże się z udziałem wysokoprecyzyjnych jednostek robotycznych. Oczywiście tylko korporacje na tym samym poziomie co Tesla są w stanie dziś powtórzyć tę technologię. Jednak zainteresowane firmy nie potrzebują tego, ponieważ angażują się we własny rozwój w tym kierunku.
Koszt baterii
Ceny akumulatorów Tesli również zmieniają się regularnie, co wiąże się z tańszymi technologiami produkcji i wypuszczaniem coraz to nowych komponentów o wyższych parametrach wydajności. Kilka lat temu akumulator do samochodu elektrycznego Model S można było kupić za 45 000 USD. W tej chwili przedmioty kosztują 3000-5 000 USD. Podobne ceny dotyczą urządzeń gospodarstwa domowego PowerWall. Ale najdroższa jest komercyjna bateria Tesli, której cena wynosi 25 000 USD. Ale dotyczy to również tylko wersji pierwszej generacji.
Analogi od konkurentów
Jak już wspomniano, Tesla nie jest monopolistą w tym segmencie. Na rynku istnieje wiele podobnych ofert, które mogą być mniej znane, ale są dość konkurencyjne pod względem swoich cech. Tak więc alternatywę dla systemu PowerWall oferuje koreańska firma LG, która opracowała elementy Chem RESU. Jednostkę o pojemności 6,5 kWh szacuje się na 4000 USD. Sunverge oferuje napędy o zakresie 6-23 kWh. Ten produkt oferuje monitorowanie ładowania i łączność z panelem słonecznym. Jego koszt waha się od średnio 10 000 USD do 20 000 USD. ElectrIQ oferuje domowe magazynowanie energii o potencjale pojemnościowym 10 kWh. Urządzenie kosztuje 13 000 dolarów, ale w tej cenie jest też falownik.
Inni producenci samochodów również opanowują innowacyjny kierunek i jeszcze mocniej wciskają na rynek baterię Tesli w różnych modyfikacjach. Wśród konkurentów tego łącza szczególnie zwracają uwagę Nissan i Mercedes. W pierwszym przypadku oferowana jest linia akumulatorów XStorage o pojemności 4,2 kWh. Cechą tych elementów jest wysoki stopień bezpieczeństwa środowiskowego, który wpisuje się w wymagania najnowszych europejskich norm dotyczących produkcji samochodów. Z kolei Mercedes produkuje niewielkie elementy o mocy 2,5 kW*h, ale można je łączyć w bardziej wydajne jednostki, których moc sięga 20 kW*h.
Wreszcie
Tesla jest bez wątpienia najpopularniejszym twórcą innowacyjnych systemów zasilania energią oraz ekologicznych pojazdów. Ale ponieważ otwiera nowe horyzonty w świecie technologii, firma ta stoi przed poważnymi przeszkodami. W szczególności samochody elektryczne Tesla Model S z akumulatorami litowo-jonowymi są regularnie krytykowane przez ekspertów za niewystarczające bezpieczeństwo w zakresie ochrony przed pożarami akumulatorów. Chociaż w najnowszych wersjach inżynierowie dokonali znacznych ulepszeń w tym zakresie.
Problem niedostępności baterii dla masowego konsumenta nadal istnieje. A jeśli przy napędach domowych ta sytuacja się zmienia ze względu na obniżenie kosztów elementów, to pomysł parowania bloków z panelami słonecznymi nie może jeszcze odnieść sukcesu na rynku ze względu na wysoki koszt. Możliwości akumulacji darmowej energii są najbardziej obiecujące i korzystne dla użytkowników, ale nabycie takich systemów jest poza zasięgiem większości nawet zainteresowanych odbiorców. To samo dotyczy innych obszarów, w których oczekuje się wykorzystania alternatywnych źródeł energii. Zasada ich działania daje wiele korzyści, ale osiąga się je tylko dzięki wyrafinowanemu sprzętowi high-tech.