Bateria modelului Tesla. Dispozitiv de baterie Tesla Model S

Compania Tesla este cunoscută, în primul rând, pentru descoperirea sa în domeniul mașinilor electrice. Conceptul de transport prietenos cu mediul a fost de mult stăpânit de cei mai mari giganți auto, dar inginerii americani au reușit să aducă ideea mai aproape de interesele reale ale consumatorului. În mare măsură, acest lucru a fost facilitat de sistemele de alimentare cu energie, care trebuiau să înlocuiască complet motorul tradițional cu ardere internă. Iar linia de baterii pentru vehiculul electric Tesla Model S a marcat o nouă etapă în dezvoltarea segmentului.

Aplicații pentru baterii

Principalele motive pentru dezvoltarea unor baterii fundamental noi au fost cauzate de sarcinile de creștere a performanței mașinilor electrice. Prin urmare, linia de bază este axată pe asigurarea transportului cu un sistem inovator de alimentare cu energie. În special, versiunile emblematice de baterii litiu-ion sunt utilizate pentru modelele Tesla Model S. Caracteristica lor este eliminarea așa-numitului principiu hibrid de funcționare a bateriei, în care este permisă alimentarea alternativă a mașinii din pachetul de baterii și motorul cu ardere internă. Compania se străduiește să facă alimentarea cu energie electrică a vehiculelor electrice complet independentă de combustibilii tradiționali.

Cu toate acestea, dezvoltatorii nu se limitează la sistemele de alimentare cu energie pentru vehicule. Până în prezent, s-au format mai multe serii cu baterii destinate utilizării staționare casnice și comerciale. Și dacă bateria Tesla pentru o mașină se concentrează pe susținerea funcționalității șasiului și a electronicii de bord, atunci modelele de baterii de stocare a energiei pot fi considerate surse de alimentare universale și autonome. Potențialul acestor elemente este suficient pentru întreținerea, de exemplu, a aparatelor electrocasnice. Se dezvoltă și conceptul de acumulare a energiei solare, dar până acum nu se vorbește despre utilizarea pe scară largă a unor astfel de sisteme.

Dispozitiv cu baterie

Bateriile au o structură și o configurație specială a aranjamentului elementelor active. În primul rând, sursele de alimentare se bazează pe o bază de litiu-ion. Astfel de elemente au fost folosite de mult timp ca dispozitive mobile și unelte electrice, dar sarcina de a furniza energie vehiculelor pentru ele a fost descoperită pentru prima dată de dezvoltatorii bateriei Tesla. Pentru mașină, se folosește un bloc, format din 74 de componente, care seamănă în exterior cu bateriile pentru degete. Întregul bloc este împărțit în mai multe segmente (de la 6 la 16 în funcție de versiune). Grafitul acționează ca un electrod pozitiv, iar un întreg grup de umpluturi chimice, inclusiv oxid de aluminiu, cobalt și nichel, dă o sarcină negativă.

În ceea ce privește integrarea în structura vehiculului, acumulatorul este atașat de sub caroserie. Apropo, această poziție este cea care oferă mașinilor electrice un centru de greutate mai scăzut și, ca urmare, o manevrabilitate optimă. Fixarea se realizează cu ajutorul consolelor complete.

Întrucât astăzi există doar câțiva analogi ale unor astfel de soluții, atunci, în primul rând, poate veni o idee de a compara bateria Tesla cu bateriile tradiționale. Și în acest sens, se pune logic întrebarea despre siguranța, cel puțin, a acestei metode de plasare. Sarcina de a oferi protecție este rezolvată de o carcasă de mare rezistență, care conține bateria Tesla. Dispozitivul fiecărui bloc prevede și prezența plăcilor metalice de protecție. Mai mult, nu compartimentul interior în sine este izolat, ci fiecare segment separat. La aceasta ar trebui adăugată prezența unui capac din plastic, care este special conceput pentru a exclude pătrunderea apei sub corp.

Specificații

Cea mai puternică versiune a bateriei pentru mașina electrică Tesla include aproximativ 7104 mini-baterii, are 210 cm lungime, 15 cm grosime și 150 cm lățime. Tensiunea din unitate este de 3,6 V. Pentru comparație, cantitatea de energie generată de o secțiune a bateriei corespunde potențialului produs din bateriile a sute de laptopuri. Dar greutatea bateriei Tesla este destul de impresionantă - aproximativ 540 kg.

Ce dau aceste caracteristici unei mașini electrice? Conform calculelor experților, o baterie cu o capacitate de 85 kW * h (medie în linia producătorului) vă permite să conduceți aproximativ 400 km cu o singură încărcare. Din nou, spre comparație, nu cu mult timp în urmă cei mai mari producători auto din segmentul „verde” s-au luptat pentru performanța de 250-300 de kilometri, care puteau fi parcursi fără reîncărcare. Dinamica de mare viteză este de asemenea impresionantă - 100 km/h sunt câștigați în doar 4,4 secunde.

Desigur, cu astfel de proprietăți, se pune întrebarea cu privire la durabilitatea bateriei, deoarece performanța ridicată presupune o rată corespunzătoare de uzură a elementelor active. Trebuie remarcat imediat că producătorul oferă o garanție de 8 ani pentru bateriile lor. Probabil că durata reală de viață a bateriei Tesla va fi similară, dar până acum nici primii proprietari de mașini electrice nu pot confirma sau infirma această cifră.

Pe de altă parte, există studii care arată o pierdere moderată a bateriei. În medie, blocul își pierde 5% din potențialul său de capacitate pentru 80 de mii de km. Există un alt indicator care indică faptul că numărul de solicitări de la utilizatorii de mașini electrice Tesla din cauza disfuncționalităților acumulatorului este în scădere pe măsură ce sunt lansate noi modificări.

Capacitatea bateriei

Odată cu evaluarea indicatorului capacitiv al bateriilor, nu totul este clar. Odată cu dezvoltarea liniei, această caracteristică a trecut de la 60 la 105 kWh, dacă luăm cele mai vizibile versiuni. În consecință, conform datelor oficiale, în acest moment capacitatea de vârf a bateriei Tesla este de aproximativ 100 kW * h. Cu toate acestea, conform rezultatelor verificării primilor proprietari de mașini electrice cu astfel de echipamente, s-a dovedit că, de exemplu, o modificare de 85 kW * h are de fapt un volum de 77 kW * h.

Există și exemple opuse, în care se constată un exces de volum. Astfel, un model de baterie de 100 kWh, la un studiu detaliat, s-a dovedit a fi dotat cu o capacitate de 102,4 kWh. De asemenea, sunt relevate discrepanțe în determinarea cantității de nutrienți activi. În special, există discrepanțe în estimările numărului de celule ale bateriei. Experții atribuie acest lucru faptului că bateria Tesla este în mod constant modernizată, încorporând noi îmbunătățiri și îmbunătățiri. Compania însăși constată că în fiecare an noile versiuni ale unității suferă modificări ale arhitecturii, componentelor electronice și sistemului de răcire. Dar, în fiecare caz, activitățile inginerilor au ca scop îmbunătățirea performanței produsului.

Modificare PowerWall

După cum am menționat deja, în paralel cu linia de baterii auto, Tesla dezvoltă și un segment de dispozitive de stocare a energiei destinate nevoilor casnice. Una dintre cele mai recente și mai strălucitoare dezvoltări din acest segment este și unitatea litiu-ion PowerWall. Poate fi folosit atât ca sursă permanentă de energie pentru acoperirea anumitor sarcini energetice, cât și ca unitate de rezervă cu funcția de generator autonom. Această baterie Tesla este prezentată în diferite versiuni, care diferă ca capacitate. Deci, cele mai populare modele sunt 7 și 10 kWh.

În ceea ce privește performanța, potențialul de putere este de 3,3 kW la o tensiune de 350-450 V și un curent de 9 A. Masa unității este de 100 kg, așa că poți uita de mobilitatea bateriei. Deși nu trebuie să respingeți posibilitatea utilizării unității în țară în timpul sezonier. Nu este nevoie să vă faceți griji cu privire la deteriorarea bateriei în timpul transportului, deoarece dezvoltatorii acordă o atenție deosebită protecției fizice a carcasei. Singurul lucru care poate supăra un nou utilizator al acestui produs Tesla este timpul de încărcare a bateriei, care este de aproximativ 10-18 ore, în funcție de versiunea drive-ului.

Modificare PowerPack

Acest sistem se bazează pe elemente PowerWall, dar este conceput pentru a servi întreprinderilor. Adică vorbim despre o versiune comercială a unui dispozitiv de stocare a energiei care este scalabil și capabil să ofere performanțe ridicate țintei. Este suficient să spunem că capacitatea bateriei este de 100 kW, deși această capacitate nu este maximă. Dezvoltatorii au prevăzut un sistem flexibil pentru combinarea mai multor unități cu capacitatea de a furniza de la 500 kW la 10 MW.

Mai mult, bateriile unice PowerPack sunt îmbunătățite în performanța lor. Nu cu mult timp în urmă s-a anunțat apariția celei de-a doua generații de baterie comercială Tesla, caracteristicile în ceea ce privește puterea au ajuns deja la 200 kW, iar eficiența este de 99%. Această rezervă de stocare a energiei diferă prin proprietățile tehnologice.

Inginerii au folosit un nou invertor de tip reversibil pentru a asigura posibilitatea extinderii volumului. Datorită acestei inovații, atât puterea, cât și productivitatea unității au crescut. În viitorul apropiat, compania intenționează să propună un concept pentru introducerea celulelor PowerPack în structura celulelor solare auxiliare Solar Roof. Acest lucru va face posibilă completarea potențialului energetic al bateriei nu prin liniile principale de alimentare cu energie, ci prin energie solară gratuită într-un mod continuu.

Unde este fabricată bateria Tesla?

Potrivit producătorului, bateriile litiu-ion sunt fabricate de propria fabrică, Gigafactory. Mai mult, procesul de asamblare în sine este implementat împreună cu Panasonic. Apropo, compania japoneză furnizează și accesorii pentru segmentele de baterii. La facilitățile Gigafactory, în special, cea mai recentă serie de unități de alimentare este produsă pentru a treia generație de mașini electrice Model. Conform unor calcule, volumul agregat al bateriilor produse la ciclul maxim de producție ar trebui să fie de 35 GWh pe an. Spre comparație, acest volum ocupă jumătate din toate capacitățile bateriilor produse în lume. Un astfel de potențial ridicat va fi deservit de 6.500 de angajați ai întreprinderii, deși în viitor se preconizează crearea a aproximativ 20 de mii de locuri de muncă suplimentare.

De remarcat faptul că bateria Tesla model S are un grad ridicat de protecție împotriva efracției, ceea ce minimizează practic riscurile de apariție pe piață a omologilor contrafăcute. În plus, procesul de fabricație în sine implică participarea unor unități robotizate de înaltă precizie. Evident, doar corporațiile de același nivel cu Tesla sunt capabile să repete tehnologia astăzi. Cu toate acestea, firmele interesate nu au nevoie de acest lucru, deoarece sunt angajate în propriile lor dezvoltări în această direcție.

Costul bateriei

Prețurile bateriilor Tesla se modifică, de asemenea, în mod regulat, ceea ce este asociat cu tehnologii de producție mai ieftine și lansarea de noi componente cu caracteristici de performanță mai ridicate. În urmă cu câțiva ani, o baterie de mașină electrică Model S putea fi achiziționată pentru 45.000 de dolari. În acest moment, articolele costă 3.000-5.000 USD. Prețuri similare se aplică pentru aparatele electrocasnice PowerWall. Dar cea mai scumpă este bateria comercială Tesla, al cărei preț este de 25.000 de dolari. Dar acest lucru este valabil și pentru versiunea de prima generație.

Analogi de la concurenți

După cum sa menționat deja, Tesla nu este un monopol în acest segment. Există multe oferte similare pe piață, care poate fi mai puțin cunoscute, dar sunt destul de competitive în ceea ce privește caracteristicile lor. Astfel, compania coreeană LG, care a dezvoltat elementele Chem RESU, oferă o alternativă la sistemul PowerWall. Unitatea cu o capacitate de 6,5 kWh este estimată la 4.000 de dolari. Sunverge oferă unități cu o autonomie de 6-23 kWh. Acest produs dispune de monitorizare a încărcării și conectivitate la panoul solar. Costul său variază de la o medie de 10.000 USD la 20.000 USD. ElectrIQ oferă stocarea energiei la domiciliu cu un potențial capacitiv de 10 kWh. Unitatea costă 13.000 de dolari, dar acest preț include și un invertor.

Alți producători de automobile stăpânesc, de asemenea, direcția inovatoare și împing și mai strâns bateria Tesla în diferite modificări pe piață. Printre concurenții acestei legături se remarcă în special Nissan și Mercedes. În primul caz, este oferită linia de baterii XStorage cu o capacitate de 4,2 kWh. Caracteristicile acestor elemente includ un grad ridicat de siguranță a mediului, care se încadrează în cerințele celor mai recente standarde europene pentru producția de mașini. La rândul său, Mercedes produce elemente mici de 2,5 kW * h, dar acestea pot fi combinate în unități mai eficiente, a căror putere ajunge la 20 kW * h.

In cele din urma

Tesla este, fără îndoială, cel mai popular dezvoltator de sisteme inovatoare de alimentare cu energie și vehicule ecologice. Dar pe măsură ce deschide noi orizonturi în lumea tehnologiei, iar această firmă se confruntă cu obstacole majore. În special, mașinile electrice Tesla Model S cu baterii litiu-ion sunt criticate în mod regulat de experți pentru siguranța insuficientă în ceea ce privește protecția împotriva incendiilor bateriilor. Deși în cele mai recente versiuni, inginerii au adus îmbunătățiri semnificative în acest sens.

Problema inaccesibilității bateriilor pentru consumatorul de masă încă persistă. Și dacă cu unitățile de uz casnic această situație se schimbă din cauza reducerii costului elementelor, atunci ideea de asociere a blocurilor cu panouri solare nu poate avea încă succes pe piață din cauza costului ridicat. Posibilitățile de acumulare a energiei gratuite sunt cele mai promițătoare și mai benefice pentru utilizatori, dar achiziția unor astfel de sisteme depășește puterea majorității chiar și a consumatorilor interesați. Același lucru este valabil și pentru alte domenii în care se preconizează utilizarea surselor alternative de energie. Principiul funcționării lor oferă o mulțime de avantaje, dar ele sunt realizate numai prin echipamente sofisticate de înaltă tehnologie.

Tesla a dezvăluit bateriile de acasă la sfârșitul lunii aprilie. Ce este aceasta: o altă revoluție a unei corporații americane sau o legătură logică în drumul spre construirea unei case inteligente și independente? Să ne dăm seama împreună.

Elon Musk poate fi numit pe bună dreptate un revoluționar în lumea tehnologiei. Chiar și acum 10 ani, puțini oameni credeau că mașinile electrice vor ajunge pe piața de masă, iar astăzi Tesla Model S este un sedan pe care orice pasionat de mașini și-ar dori să îl dețină. O alternativă la motorul pe benzină a fost găsită cu mult timp în urmă, dar multă vreme nimeni nu a îndrăznit să „sparge întreaga industrie”.

Problema producerii și consumului de energie electrică în secolul XXI este deosebit de acută. Astăzi, existența umanității depinde literalmente de ea. Clasificarea tradițională a producției de energie are două ramificații globale:

• minerit comercial: cărbune, șisturi bituminoase, petrol, gaze (de fapt, ele stau la baza energiei moderne, acoperind 90% din cererile totale de la întreprinderi și populație), stații nucleare, hidro, geotermale, solare, valurilor și mareelor.
• minerit din surse necomerciale: deseuri agricole si industriale, forta musculara, lemn de foc.

În ciuda crizei de combustibil care a făcut titluri la începutul anilor 1970, aproape 50 de ani mai târziu, puține s-au schimbat în modul în care este produsă electricitatea. Populația crește, nevoia potențială de energie electrică crește și, ca urmare, planeta devine din ce în ce mai poluată. Și se poate argumenta despre care va veni mai devreme - o criză energetică sau un dezastru de mediu, dar cea mai bună cale de ieșire din această situație este o revizuire radicală a întregii industrii de extragere a energiei și a principiilor de furnizare a populației cu energie electrică.

Tesla Energy and Infrastructure

Pe 30 aprilie, Elon Musk va prezenta o soluție care ar trebui să aibă un efect benefic nu doar asupra mediului, ci și asupra portofelelor consumatorilor. Tesla powerwallîi pasă de mediu prin reducerea dramatică a emisiilor de dioxid de carbon și eliminarea facturilor mari la energie. De ultimul punct ne vom ocupa puțin mai târziu, dar deocamdată să ne uităm la lumea pe care ne-o oferă Tesla.

Ideea de acumulare a energiei electrice și de alimentare autonomă a caselor nu este o noutate. Mulți proprietari de cabane și-au acoperit acoperișurile caselor cu panouri solare, oferind hrană cu ajutorul baterii cu plumb acid... Și iată primul avantaj al Tesla Powerwall.

Numărul de cicluri de încărcare-descărcare ale unei baterii plumb-acid abia ajunge la 800, în timp ce o baterie litiu-ion are 1000-1200 de cicluri. În ceea ce privește raportul greutate-capacitate, o baterie litiu-ion este de aproape 5 ori mai mare decât o baterie plumb-acid. Acesta este ceea ce a permis Tesla să creeze un design atrăgător pentru noua sa linie de produse.

Design și factor de formă... Da, părerea unei persoane despre orice produs depinde de aspectul acestuia. Margini rotunjite, grosime minimă (după standardele produselor concurente) a carcasei, disponibilitatea unui sortiment de culori. Fără măcar să aprofundezi în principiile Tesla Powerwall, începi să te gândești la modul în care ți-ar completa garajul. Tesla Powerwall este montat pe perete și ocupă spațiu minim.

Ecosistem holistic... Bateriile Tesla Powerwall prezentate sunt furnizate în două modificări cu o capacitate de 7 și 10 kWh la prețul de $3000 și $3500 respectiv. În cazul în care consumatorul simte o lipsă clară de capacitate, el poate oricând să suplimenteze arsenalul de baterii cu achiziționarea a încă una, crescând astfel capacitatea totală până la 90 kW * h (pot fi conectate până la 9 baterii). Conectarea nu necesită un studiu amănunțit al principiilor construcției rețelelor electrice: un singur cablu rezolvă toate problemele.

Soluție pentru întreprinderi și afaceri... Împreună cu Powerwall a fost prezentat un produs care poate rezolva problema aprovizionării fabricilor, uzinelor și a întregii industrii - baterii Tesla Powerpack... Caracteristica lor este capacitatea de a construi la nesfârșit capacitatea potențială de până la câțiva Gigawatt * h.

Planuri pentru electrificare alternativă completă. Elon Musk este o persoană obișnuită să gândească la nivel global. De aceea, prezentarea bateriilor Tesla nu urmărește unicul scop de a vinde produsul unui cerc restrâns de utilizatori interesați. Vorbim despre electrificarea pe scară largă și totală a întregii planete Pământ folosind baterii. Pentru a furniza întreaga planetă suficientă energie de la Tesla 900 de milioane baterii Powerpack.

Preocuparea pentru mediu, o respingere completă a producției de energie electrică, a cărei sursă va fi resursele naturale epuizabile, ducând la emisia de substanțe nocive în atmosferă și la autonomia completă a oricărui, chiar și a celui mai îndepărtat colț al planetei - toate acestea sunt realitățile de astăzi. Dar până la momentul (dacă este deloc) o tranziție globală către energie electrică extrasă de la soare, vânt, maree și acumulată în baterii, un potențial cumpărător este interesat de întrebarea: este profitabilă achiziția Tesla Powerwall astăzi?

Numere uscate

Deci, să calculăm fezabilitatea economică a achiziționării unui produs inovator de la Tesla. Merită și cum se va comporta rambursarea în condițiile Rusiei și Statelor Unite?

Conditii de plata:

• Să luăm egal consumul zilnic de energie electrică al proprietarului Tesla Powerwall 10 kW, adică capacitatea completă a bateriei este suficientă pentru o zi de consum;
• Costul Tesla Powerwall - $3 500 , care la ritmul curent la momentul publicării acestor calcule este 175.000 de ruble(ținând cont de rotunjire și la rata de 50,01 ruble pe 1 dolar);
• la costul Tesla Powerwall adăugăm necesitatea achiziționării unui invertor, al cărui cost este de aproximativ 1.500 - 75.000 de ruble;
• vom lua în considerare pierderile la conectarea Tesla Powerwall în lanț baterie - convertor de curent - invertor... General Eficiența sistemului va fi de 87%... Acestea. inițial, nu sunt disponibile consumatorului 10 kW * h, ci doar 8,7.
• cu tarifare pe două zone (tarife „zi/noapte”) vom presupune consumul zilnic de energie la nivelul de 5 kW * h (57,5% din resursa maximă a Tesla Powerwall), iar cel de seară - la nivelul de 3,7 kW * h (42,5%) ...

Situația în SUA:

Pe teritoriul Statelor Unite, tarif pe două zone pentru plata energiei electrice:

De la 14:00 la 19:00 costul de 1 kW * h de electricitate este de 0,2032 USD (10,16 ruble).
De la 19:00 la 14:00 costul scade brusc la 0,0463 USD (2,31 ruble) pe 1 kWh.

Cu un consum de 5 kW * h pe timpul zilei și 3,7 kW * h pe timp de „noapte”, costurile zilnice la utilizarea unei rețele electrice standard vor fi:

5 kW * h * 10,16 ruble + 3,7 kW * h * 2,31 ruble = 50,82 ruble + 8,54 ruble = 59,36 ruble / zi.
59,34 ruble * 365 zile = 21 659 ruble pe an.

O baterie standard litiu-ion pierde aproximativ 6% (0,6 kW) din capacitatea sa originală (adică 10 kW) pe an. În fiecare an capacitatea acestuia va scădea și după 3-4 ani doar un singur Tesla Powerwall nu va fi suficient. Iată câteva calcule aproximative despre cum se va comporta bateria în timp.

Ani de funcționare: durata maximă de viață a bateriei este de 15 ani.
Capacitate maximă: scade cu 6% (0,6 kW) din capacitatea initiala in fiecare an.
Costul energiei electrice: calculat din raportul dintre tarifele zi/noapte la prețurile de mai sus.
Economisire: cât economisește Tesla Powerwall pe an.
Deșeuri pentru suplimentar energie: am convenit să consumăm 8,7 kW pe zi. Lipsa de energie electrică (cauzată de degradarea bateriei) este compensată de rețeaua publică de energie electrică.

Pentru 15 ani de utilizare, chiar și fără a lua în considerare risipa de energie suplimentară, Tesla Powerwall nu dă roade... Având în vedere că costul kW * oră de energie electrică în Rusia este cu aproximativ 60% mai mic, nu merită să vorbim despre oportunitatea unei astfel de achiziții. Permiteți-mi să vă reamintesc că achiziția kit-ului Tesla Powerwall a costat 250.000 de ruble, iar aceasta nu include panourile solare.

Reflecții

Soluția nevolatilă Tesla este viziunea potrivită pentru un viitor fără emisii și utilizarea nemilos a resurselor naturale. Din păcate, pentru consumatorul final, costul declarat pe Tesla Powerwall nu va fi o achiziție viabilă din punct de vedere economic. Achiziționarea unei baterii va trebui să adauge „prețul tămâiei și lumânărilor” sub formă de panouri solare, un convertor și un invertor, iar degradarea bateriilor litiu-ion este pur și simplu nu va acoperi costurile inițiale... Dar dacă sunteți gata să investiți în viitor, gata să faceți un pas către „planeta verde”, iar prețul problemei nu este decisiv - timpul pentru Tesla Powerwall a venit deja pentru dvs.

Și nu uitați că eliminarea oricărei baterii costă și bani. Uneori nu sunt nesemnificative.

Un calcul simplu al economiei bateriei tesla model S

Se știe că bateria este asamblată din baterii seriale 18650 Li-Ion 3.7v. Producătorul este Sanyo (aka Panasonic), se presupune că capacitatea fiecărei cutii este de 2600mAh, iar greutatea este de 48g. Cel mai probabil există consumabile alternative, dar caracteristicile de performanță ar trebui să fie ~ aceleași și cea mai mare parte a transportorului provine de la liderul mondial.

(În mașinile în serie, ansamblurile bateriilor arată complet diferit =)
Se spune că greutatea unei baterii pline este de ~ 500kg (este clar că depinde de capacitate). Să aruncăm carcasa de protecție, sistemul de încălzire/răcire, micile lucruri și cântărirea cablurilor, ei bine, să zicem, 100 kg Rămân ~ 400 kg de baterii. Cu o greutate de o cutie de 48 g, ies aproximativ ~ 8000-10000 de conserve.
Să verificăm ipoteza:
85.000 wați-oră / 3,7 volți = ~ 23.000 amperi-oră
23000 / 2,6 = ~ 8850 conserve
Adică ~ 425 kg
Prin urmare, converge aproximativ. Putem susține că există elemente de ~ 2600mAh în cantitate de aproximativ 8k.
Așa că am dat peste film după calcule =). Aici se raportează vag că bateria constă din mai mult de 7 mii de celule.

Acum ne putem da seama cu ușurință de partea financiară a problemei.
Fiecare cutie a unui cumpărător obișnuit cu amănuntul costă ~ 6,5 USD AZI.
Pentru a nu fi nefondat, confirm cu un ecran. Truse pereche pentru 13,85 USD:


Prețul cu ridicata din fabrică va fi, aparent, de aproape 2 ori mai mic. Adică undeva în jur de 3,5-4 dolari pe bucată. puteți cumpăra chiar și un bibik (8000-9000 de bucăți sunt deja un engros serios).
Și se dovedește că costul celulelor bateriei în sine pentru baterie este astăzi de ~ 30 000 $. Desigur, Tesla le obține mult mai ieftine.
Conform specificațiilor producătorului (Sanyo), avem 1000 de cicluri de reîncărcare garantate. De fapt, scrie cel puțin 1000, dar adevărul este că pentru ~ 8000 de conserve, minimul va fi relevant.
Astfel, dacă luăm kilometrajul mediu standard al unei mașini pe an 25000 km (adică undeva ~ 1-2 încărcări pe săptămână), avem aproximativ 13 ani înainte de a fi complet inutilizabil cu 100%. Dar aceste bănci își pierd aproape jumătate din capacitate după 4 ani în acest mod (acest fapt este înregistrat pentru acest tip de baterii). De fapt, încă lucrează în garanție, dar mașina are jumătate din kilometraj. Operația în această formă își pierde orice sens.
Aceasta înseamnă că undeva în jur de 30-40.000 USD pentru 4 ani de rulare normală sunt casate. În acest context, orice calcul al costurilor de încărcare arată ridicol (va exista ~ 2-4k $ de energie electrică pentru întreaga durată de viață a bateriei =).
Chiar și din aceste cifre aproximative, se pot estima perspectivele de eliminare a „puteților ICE” de pe piața auto.
Pentru un sedan similar modelului S cu un motor cu ardere internă la 25000 km pe an, va fi nevoie de ~ 2500-3000 USD pentru benzină. Pentru 4 ani, respectiv, ~ 10-14k $.

concluzii

Primă. Cum se va schimba piața globală?

Pe întinderile nesfârșite ale internetului, am dat peste un articol extrem de distractiv despre modul în care câțiva americani au „săfuit” acumulatorul unui Tesla Model S.

Tesla Motors este creatorul unor eco-vehicule cu adevărat revoluționare, care nu sunt numai produse în serie, dar au și caracteristici unice care le permit să fie folosite literalmente în fiecare zi. Astăzi aruncăm o privire în interiorul bateriei unei mașini electrice Tesla Model S, aflăm cum funcționează și dezvăluim magia succesului acestei baterii.

Potrivit Agenției pentru Protecția Mediului din America de Nord (EPA), Model S are nevoie doar de o singură încărcare de baterii de 85 kWh pentru a parcurge mai mult de 400 km, care este cel mai semnificativ indicator al oricărui vehicul similar de pe piața specializată. Pentru a accelera până la 100 km/h, mașina electrică durează doar 4,4 secunde.

Cheia succesului acestui model este disponibilitatea bateriilor litiu-ion, ale căror componente principale sunt furnizate pentru Tesla de către Panasonic. Bateriile Tesla sunt pline de legende. Și astfel, unul dintre proprietarii unei astfel de baterii a decis să-i încalce integritatea și să afle ce este înăuntru. Apropo, costul unei astfel de baterii este de 45.000 USD.

Bateria este situată în partea de jos a caroseriei, oferind Tesla un centru de greutate scăzut și o manevrabilitate excelentă. Este atașat de corp prin intermediul unor console.

baterie Tesla. Dezasamblam

Compartimentul bateriei este format din 16 blocuri, care sunt conectate în paralel și ferite de mediu prin intermediul unor plăci metalice, precum și un capac din plastic care împiedică pătrunderea apei.

Înainte de a-l dezasambla complet s-a măsurat tensiunea electrică, confirmând starea de funcționare a bateriei.

Ansamblul bateriei se caracterizează prin densitate mare și potrivire precisă a pieselor. Întregul proces de picking are loc într-o cameră complet curată, folosind roboți.

Fiecare bloc este format din 74 de celule, foarte asemănătoare ca aspect cu bateriile simple de tip deget (celule litiu-ion Panasonic), împărțite în 6 grupuri. În același timp, este aproape imposibil să aflați schema de plasare și funcționare a acestora - acesta este un mare secret, ceea ce înseamnă că va fi extrem de dificil să faceți o replică a acestei baterii. Este puțin probabil să vedem analogul chinezesc al bateriei Tesla Model S!

Electrodul pozitiv este grafit, iar cel negativ este nichel, cobalt și alumină. Cantitatea indicată de tensiune electrică în capsulă este de 3,6 V.

Cea mai puternică baterie disponibilă (85 kWh) este formată din 7104 astfel de baterii. Și cântărește aproximativ 540 kg, iar parametrii săi sunt 210 cm lungime, 150 cm lățime și 15 cm grosime. Cantitatea de energie generată de doar o unitate din 16 este egală cu cantitatea produsă de o sută de baterii de la laptopuri.

La asamblarea bateriilor sale, Tesla folosește elemente produse în diverse țări, precum India, China, Mexic, dar revizuirea și asamblarea finală se fac în Statele Unite. Compania oferă servicii de garanție pentru produsele sale până la 8 ani.

Astfel, ai aflat în ce constă bateria Tesla Model S și cum funcționează. Vă mulțumim pentru atenție.

Pentru înțelegere, voi explica că acest pachet de baterii constă din câteva mii dintre cele mai comune și foarte comune baterii litiu-ion de tip 18650. Aceste IP-uri sunt grozave pentru lanterne puternice sau pentru reîncărcarea de rezervă a gadgeturilor printr-un adaptor special. . Și dacă cineva nu știe că bateriile Litiu Ion, în caz de avarie, sunt predispuse la ardere spontană și la explozii, o coloană de foc de la un Tesla care a explodat în Los Angeles din cauza unei baterii împușcate în timpul unei urmăriri va fi vizibilă în Hawaii.

În primăvara lui 2015, Tesla a arătat publicului o nouă baterie de acasă. În esență, reprezintă o nouă etapă în dezvoltarea unei corporații. Această baterie este următorul pas către crearea unei case inteligente care nu va depinde de comunicațiile externe.

Istoria creației

Producția și consumul de energie electrică în secolul XXI este una dintre cele mai importante probleme. Perspectivele întregii omeniri depind în mare măsură de aceasta. În mod tradițional, electricitatea este generată în două moduri:

1. comercial (prelucrarea cărbunelui, petrolului, gazului, energiei nucleare, apei și energiei solare);
2. necomerciale (prelucrarea deșeurilor industriale, lemn de foc, utilizarea forței musculare).

În plus, sursele comerciale reprezintă peste 90% din întreaga producție de energie electrică. Această tendință a fost observată de mai bine de o duzină de ani, în ciuda crizei semnificative a resurselor de combustibil și a poluării atmosferice. Dacă nu începeți să corectați situația, atunci poate apărea fie o criză energetică, fie o catastrofă globală de mediu. Prin urmare, Tesla a decis să contribuie la îmbunătățirea sistemelor de producere și utilizare a energiei electrice prin dezvoltarea unei baterii inovatoare.

Proiectul de creare a acestei baterii unice Tesla a fost condus de însuși Elon Musk, care poate fi considerat un revoluționar în domeniul tehnologiei informației. Într-adevăr, chiar și acum 10 ani, aproape nimeni nu credea în succesul vehiculelor electrice. Cu toate acestea, prin eforturile lui Elon Musk, a fost posibil să se creeze un Tesla Model S electric popular de înaltă calitate, pe care fiecare șofer și-ar dori să îl cumpere. S-a dovedit că, în ciuda monopolului motoarelor cu ardere internă, o alternativă la combustibilul lichid fusese găsită cu mult timp în urmă. Doar că nimeni nu a îndrăznit să schimbe tradițiile consacrate. În urma succesului vehiculelor electrice, Tesla a decis să dezvolte o baterie de uz casnic.

Decizia a fost prezentată pe 30 aprilie de însuși Elon Musk. O astfel de dezvoltare revoluționară nu ar trebui să afecteze pozitiv numai mediul, ci și economia în ansamblu. Noua baterie se numește Tesla Powerwall. Vă va permite să vă reduceți amprenta de carbon și să reduceți semnificativ costurile cu energia. Adică, de fapt, compania Tesla a început să continue ideea furnizării autonome de case, care nu mai este ceva unic. Deja astăzi, mulți proprietari de case de țară își acoperă acoperișurile caselor cu panouri solare alimentate de baterii plumb-acid. Noua baterie a lui Tesla ar trebui să fie mult mai eficientă și mai rentabilă.

Caracteristicile bateriei Powerwall

Bateria Powerwall poate extrage energie atât din panourile solare, cât și din alte surse de energie. Sistemul poate avea o capacitate de 7 si 10 kW. În consecință, prima opțiune este potrivită pentru utilizarea zilnică, iar a doua este pentru crearea rezervelor de energie. Experții estimează că familia americană medie care locuiește într-o casă individuală cu trei dormitoare, care va funcționa cu o baterie Tesla, consumă aproximativ 3200 kWh. Prin urmare, o baterie complet încărcată poate alimenta o astfel de casă timp de aproximativ 4-5 ore.

Se presupune că instalarea bateriilor Tesla va fi realizată în colaborare cu firma Solar City. Această companie este angajată în fabricarea și instalarea panourilor solare, iar cel mai mare acționar al său este și genialul Elon Musk. În viitor, este planificată implicarea altor parteneri care vor participa la dezvoltarea proiectului. Potrivit experților financiari, vânzarea de baterii noi ar putea aduce Tesla aproape 4,5 miliarde de dolari, asta datorită faptului că multe firme mari vor putea folosi noile baterii în propriile scopuri. Pentru ei va fi dezvoltat sistemul Powerpack, care va include un set întreg de baterii cu o capacitate de 100 kW pe oră. În scopuri industriale, aceste baterii pot fi combinate într-un sistem comun cu o capacitate de 10 MW pe oră sau mai mult. Tesla a anunțat deja că echipamentul a început deja testarea la firmele americane Walmart și Cargill.

Beneficiile bateriei Tesla Powerwall

Aplicații ale celulelor bateriei litiu-ion

Utilizarea bateriilor litiu-ion este o inovație importantă care a fost luată ca bază pentru dezvoltarea bateriei Powerwall, care depășește semnificativ produsele tradiționale cu plumb acid. Astfel, o baterie plumb-acid nu are mai mult de 800 de cicluri de descărcare și încărcare. În același timp, bateria litiu-ion are 1000-1200 de cicluri de încărcare și descărcare. În plus, o baterie litiu-ion este de câteva ori mai bună decât o baterie cu plumb în ceea ce privește greutatea și capacitatea.

Design frumos

Datorită dimensiunii sale mici, bateria lui Tesla a primit un design frumos și elegant. Dezvoltatorii Tesla Powerwall au decis că acest produs ar trebui să creeze o primă impresie plăcută, care în cele din urmă ar putea deveni definitorie. Acest produs are margini rotunjite și relativ mai subțire decât concurența. În plus, creatorii oferă o mare varietate de culori pentru aceste baterii reîncărcabile. Prin urmare, chiar și fără a lua în considerare caracteristicile tehnice, Tesla Powerwall vă va atrage cu siguranță atenția. Acest dispozitiv poate fi montat direct pe perete, unde va ocupa un minim de spațiu.

Ecostructură holistică

Noua baterie Powerwall este prezentată în două versiuni, fiecare având o capacitate de 7 și 10 kW pe oră. Costul acestora este de 3 mii, respectiv 3,5 mii de dolari. În principiu, dacă din anumite motive consumatorul nu are suficientă capacitate, acesta poate adăuga mai multe baterii la sistem, mărind capacitatea totală la 90 kW pe oră. Adică maximul pe care îl poți conecta până la 9 baterii. Pentru a conecta aceste baterii, nu trebuie să studiați temeinic principiile construirii rețelelor electrice. Aici puteți rezolva toate problemele cu un singur cablu.

Soluție eficientă pentru afaceri și industrie

În paralel cu Powerwall, a fost prezentat un alt sistem, care este conceput pentru a furniza energie electrică instalațiilor industriale. Acest nou produs se numește Tesla Powerpack. Particularitatea acestei baterii constă în posibilitatea unei creșteri infinite a capacității potențiale, ajungând la câțiva Gigawați pe oră. Această baterie a fost creată sub îndrumarea lui Elon Musk, care este obișnuit să gândească mare. Prin urmare, această baterie a fost prezentată nu atât pentru utilizatorii individuali, cât pentru întregul sistem de electrificare în ansamblu. Pentru a furniza energie întregii planete, Tesla va crea peste 900 de milioane de Powerpack-uri.

Acest sistem va avea grijă de mediul înconjurător, ceea ce va elimina complet producția industrială de energie electrică folosind resurse fosile. Toate acestea vor reduce eliberarea de substanțe externe în mediu. În plus, bateria Tesla Powerpack vă va permite să obțineți autonomie deplină pentru orice instalație industrială.

Calculul rambursării în Rusia

Înainte de a cumpăra o baterie Tesla, ar trebui să înțelegeți dacă va fi benefică pentru dvs. Dacă luăm cantitatea de energie consumată pe zi pentru 10 kW pe oră, atunci aceasta va fi egală cu utilizarea capacității complete a bateriei pe zi. Prețul unei baterii Tesla Powerwall este de 3,5 mii, care la cursul de schimb actual este de aproximativ 175 mii de ruble. În plus, nu uitați de necesitatea achiziționării unui invertor, care, conform standardelor moderne, costă 1,5 mii de dolari. De asemenea, nu uitați de pierderile care pot apărea într-un circuit electric format dintr-o baterie, un convertor de curent și un invertor. În același timp, eficiența totală a bateriei Tesla este de aproximativ 87%. Prin urmare, utilizatorul primește nu toți 10 kW pe oră, ci doar 8,7 kW pe oră.

Luând în considerare tarifarea pe două zone, consumul zilnic de energie este de 5 kW pe oră, ceea ce reprezintă 57% din resursa maximă a echipamentului Tesla Powerwall. Tot restul energiei este folosita pentru consumul de seara. Cu acest calcul, costul pe zi de utilizare a rețelei electrice va fi de aproximativ 22 de mii de ruble pe an în Statele Unite și cu mai mult de o treime mai puțin în Rusia. Mai mult, trebuie să țineți cont de faptul că o baterie convențională litiu-ion pierde în mod tradițional aproximativ 6% din capacitatea sa inițială într-un an. Prin urmare, în timp, capacitatea bateriei va scădea treptat, iar după câțiva ani nu veți mai putea face față cu o baterie Tesla Powerwall.

Se dovedește că ținând cont de toate costurile, bateria Tesla Powerwall din țara noastră nu se achită de la sine nici în 15 ani. Costul total al echipamentului, chiar și fără panouri solare, este de aproximativ 250 de mii de ruble.

Reflecții asupra subiectului

Potrivit multor experți, noua dezvoltare a companiei este o opțiune interesantă pentru obținerea independenței energetice. Acest dispozitiv vă va permite să așteptați cu nerăbdare un viitor lipsit de emisii nocive și epuizarea constantă a resurselor naturale. Cu toate acestea, astăzi costul acestui echipament este prea mare pentru a fi profitabil în țara noastră. În plus, dacă adăugați prețul convertorului, al invertorului și al panourilor solare la cost, atunci situația se va dovedi a fi și mai puțin roz. În același timp, mulți sunt gata să investească în viitorul lor acum pentru a crea o planetă verde în acest fel. În acest scop, Tesla Powerwall este cel mai potrivit. În plus, puteți conta pe reduceri suplimentare ale costului bateriilor Tesla în viitor.

Desigur, ideea lui Elon Musk nu este complet inovatoare, deoarece există multe opțiuni pentru bateriile de casă în lume astăzi. Cu toate acestea, potrivit lui Musk, toate aceste baterii sunt prea scumpe, incomode și nu foarte fiabile. Prin urmare, scopul principal al Tesla este de a populariza aceste baterii și de a le reduce prețul.

Potrivit experților, noile baterii Powerwall ar trebui să atragă acele familii și afaceri care au deja instalate panouri solare pe acoperișuri. Musk însuși crede că numai în California există cel puțin 300 de case private care sunt echipate cu sisteme solare. Prin urmare, toate pot fi echipate în siguranță cu baterii Tesla. De asemenea, astfel de baterii vor fi o opțiune excelentă pentru clădirile care au nevoie de alimentare constantă neîntreruptibilă. Acest lucru se aplică spitalelor, organizațiilor militare și așa mai departe. Datorită acumulării de energie solară, panourile solare pot fi făcute mai eficiente și mai solicitate. De exemplu, dacă mai devreme multe panouri solare abandonate, deoarece funcționau doar în lumina puternică a soarelui, acum situația se poate schimba. Folosind baterii reîncărcabile, energia poate fi stocată în timpul zilei și folosită seara, ceea ce este mai eficient.

dezavantaje

Dezavantajul cheie al unei baterii Tesla este costul ridicat. În plus, instalarea bateriei va trebui să plătească în plus câteva mii de dolari. De acord că nu orice familie își poate permite un astfel de lux. Prin urmare, potrivit lui Elon Musk, este necesar să le arătați oamenilor că, cu ajutorul acestui dispozitiv, puteți economisi în mod semnificativ bani. Pentru aceasta, se presupune că va reduce costul inițial al dispozitivului cu aproximativ 30%. Acest lucru va fi posibil atunci când se va finaliza construcția noii fabrici a Tesla din Nevada. În ansamblu, experții sunt optimiști, deoarece, în opinia lor, în ultimele decenii, costul energiei electrice a scăzut în general și nu există premise pentru o creștere a acestui preț în viitorul apropiat. De aceea, dezvoltarea Tesla sub forma unei baterii unice de acasă va deveni în curând cu adevărat populară și la cerere.