Какая емкость аккумулятора tesla

Батарея Tesla S & X

Автомобили Tesla приводятся в действие исключительно от электричества, хранящимся в батареях.

С начала производства Тесла на свои электрокары модельного ряда Model S, а позже и на Model X устанавливала батареи емкостью от 40 до 100 кВтч, каждая из которых состоит из 8, 12 или 16 секций.

Каждая секция представляет собой соединенные между собой небольших “пальчиковых” аккумуляторов Panasonic, немного превышающих в размерах стандартные аккумуляторы AA. Цилиндрические аккумуляторы Tesla имеют диаметр 18 мм и высоту 65 мм. Стоит так же отметить, что их преимущество заключается в долговечности, надежности и производительности в суровых автомобильных условиях.

1 – Аккумуляторная батарея; 2 – Преобразователь напряжения (DC/DC); 3 – Высоковольтный кабель (оранжевого цвета); 4 – Главное бортовое зарядное устройство 10 кВт; 5 – Дополнительное зарядное устройство 10 кВт (опция); 6 – Зарядный разъем; 7 – Модуль привода;

Батарея 40 кВтч

40-киловаттная батарея бывает двух типов: 40-киловаттная батарея с 8-ю секциями (сегментами/ячейками) (создана на базе батарейки Toyota RAV4 EV), и 60-киловаттная батарея в которой было 12 ячеек и была запрограммирована на зарядку до 40 киловатт.

Tesla Model S 40 кВтч популярностью не пользовались, поэтому их производство вскоре было завершено.

Батарея 60 кВтч

Батарея 60 кВт состояла из 12 или 16 секций. 12-секционная устанавливалась на Model S40, 16-секционная батарея получила обозначение “NEW” и была кардинально модифицирована.

Батарея 70/75 кВтч

Кроме того, что эта батарея устанавливалась на Model S60 (S60D), она так же устанавливалась на S70 (S70D) и S75 (S75D), но с
расширенными функциями.

Батарея на 60 кВтч для 60-ой модели отличалась отсутствием 77 пальчиковых аккумуляторов, для 70-х Модель S все 16 секций были заполнены аккумуляторами полностью, за счет чего и повышалась общая емкость батареи.

Батарея 85/90 кВтч

Батарея Тесла 85, 90 и 100 кВтч состоит из 16 секций. Каждая ячейка состоит из 444 “пальчиковых” аккумуляторов и имеет свою плата BMS, которая управляет балансировкой всех ячеек.

Самый популярный аккумулятор поставляемый Tesla (85 кВтч), содержит 7104 аккумуляторов 18650.

В 2015 году компания Panasonic изменила конструкцию анода, увеличив емкость аккумулятора примерно на 6%, позволяя аккумуляторным блокам хранить до 90 кВт энергии. В результате чего между 90-киловаттная батареей отличается от 85-киловаттной не по емкости:

• во-первых, емкость аккумулятора Panasonic 18650 в 85-киловаттной батареи имеет вес – 46 грамм, в 90-киловаттной батареи этот же аккумулятор весит 48.5 грамм;
• во-вторых, токоотдача в 85-ой батареи – 10C, в 90-ой – 25C (по этой причине режим Ludicrous доступен только на Тесла с 90 и 100-кВтч батареей, так как технические возможности позволяют дать машине более резвую динамику);

Батарея 100 кВтч

Самая мощная батарея Tesla. Внутренние элементы аккумуляторной батареи были переконфигурированы, чтобы в каждый модуль вмещалось 516 аккумуляторов 18650.

В общей сложности в 100-киловаттной батареи было помещено 8256 аккумуляторов Панасоник, способных хранить чуть более 100 кВтч энергии, и позволяя электрическим автомобилям Тесла проезжать более 500 километров.

Данная батарея имеет токоотдачу 25C и представляет собой “последнее слово техники” в инженерии батарей от компании Тесла.

И даже на этом развитие и усовершенствование не останавливается. Чтобы еще больше повысить эффективность аккумуляторов и снизить затраты, компания Tesla построила крупную фабрику батарей в Спаркс, штат Невада, которая называется Gigafactory 1.

Фабрика производит новую конструкцию аккумулятора под названием 2170. Он имеет диаметр 21 мм и высоту 70 мм, и первоначально использовался в Tesla Powerwall и Powerpack, а также в новом седане Tesla Model 3, который меньше и дешевле от Model S.

Аккумулятор 2170 на 46% больше по объему, чем 18650 и 10-15 % более энергоэффективной, чем 18650.

Рекомендации

Очень важно правильно заряжать батарею, а именно с надлежащим зарядным устройством – оригинальным или от качественного производителя, так как от самодельных зарядных устройств батарея перегревается, плохие контакты и плохое качество тока, в результате чего сильно влияет на емкость и долговечность батареи.

Во время эксплуатации производитель настоятельно не рекомендует подвергать автомобиль непрерывному воздействию температуры выше +60C или ниже -30C более 24 часов

Рекомендовано не допускать полного разряда аккумуляторной батареи. В случае, если автомобиль не эксплуатируется, энергия постепенно расходуется на питание бортовой электроники (ежедневно батарея разряжается в среднем на 1%).

Чтобы предотвратить полный разряд, рекомендовано перевести автомобиль в режим энергосбережения, в котором отключается питание бортовой электроники, что позволит сократить разряд до 4% в месяц. Так же стоит отметить, что в энергосберегающем режиме зарядка 12-вольтового аккумулятора прекращается, что в течение 12 часов приведет его к полному разряду. Поэтому в данном случае потребуется подключение к внешней пусковой аккумуляторной батареи или ее замена.

Но, не стоит забывать, что при активации режима энергосбережения – необходимо подключить автомобиль к источнику питания в течение 2 месяцев, чтобы предотвратить полную разрядку батареи Тесла.

Источник

Во всколько раз ёмкость аккумулятора «Тесла» больше батареи смартфона?

Подписчица нашей группы Вконтакте поинтересовалась, реально ли вообще сравнить литий-полимерный аккумулятор в её новеньком смартфоне Google Pixel 4A (сама по себе модель уже интересная и нетипичная для нашего рынка) с литий-ионным тяговым аккумулятором в электромобилях Tesla.

Во сколько раз у автомобиля аккумулятор больше по ёмкости, чем у смартфона?

Сравнить их совершенно несложно. Сейчас покажем, как это сделать.

Аккумулятор Google Pixel 4A

В издании iFixIt месяц назад разбирали смартфон Google Pixel 4A и извлекали из него штатный оригинальный аккумулятор.

Вот, что указал производитель на корпусе батареи:

• — проектная ёмкость 3140 мА·ч;
• — номинальная ёмкость 3080 мА·ч;
• — номинальное напряжение 3,87 Вт.

Данные характеристики соответствуют типу литий-кобальтовых ячеек — LCA (LiCoO2). Это стандартный выбор для смартфонов, планшетов, плееров, смарт-часов и других небольших гаджетов.

→ Узнайте, как лучше заряжать аккумуляторы в гаджетах, чтобы они дольше прослужили?

В мобильных устройствах от батареи требуется максимальная энергоёмкость при минимальных габаритах, а срок службы не так важен и исчисляется 2-3 годами. Как раз столько составляет коммерческое время жизни смартфона до замены на более новую или совершенную модель.

Аккумулятор в Tesla (21700)

Ячейки типа 21700/2170 — это литий-ионные аккумуляторы, разработанные для безопасного применения в тяговых узлах электромобилей компании Tesla. Подробные спецификации мы взяли из исследования ResearchGate и документации на ScienceDirect.

Вот их усреднённые характеристики:

• — проектная ёмкость 4000-5000 мА·ч;
• — номинальное напряжение 3,65 В.

Спецификации соответствуют литий-ионным батареям с литий-никель-марганец-кобальтовым типом химии — NMC (LiNiMnCoO2).

NMC свойственен длительный срок службы. При равных условиях эксплуатация в два раза дольше, чем у LCA в смартфонах. Характерна этому типу и высокая токоотдача, что востребована при тяговых нагрузках. NMC также применяются и в других видах электротранспорта.

Как узнать, во сколько раз ёмкость Tesla 21700 больше аккумулятора смартфона?

Для этого нужно перевести ампер-часы в ватт-часы, чтобы избавиться от зависимости по напряжению.

• • Google Pixel 4A: 3080 мА·ч / 1000 • 3,87 В = 11,91 Вт·ч
• • Tesla 21700: 4000 мА·ч / 1000 • 3,65 В = 14,6 Вт·ч

Делить на 1000 нужно для получения из мА·ч значение в А·ч. Мы взяли для Tesla проектную ёмкость 4000 мА·ч, хотя ёмкость ячейки может быть больше.

Теперь сравниваем источники питания. У смартфона Google одна ячейка. В электромобилях устанавливается от 2500 до 5000 ячеек.

• • Умножаем минимальные 2500 ячеек • 14,6 Вт·ч = 36 500 Вт·ч.

Так, например, в Tesla Model S официально заявлена ёмкость тягового аккумулятора 100 кВт·ч [ это к вопросу о том, сколько ёмкость аккумулятора у «Тесла S» ]. То есть в электромобилях устанавливаются тяговые батареи как минимум 36 500 Вт·ч, а на примере реальных характеристик Model S ёмкость достигает и вовсе 100 000 Вт·ч.

Сравнение ёмкости аккумулятора Tesla и смартфона

В итоге Google Pixel 4A оснащается аккумулятором, который:

• • в 8 396 раз меньше, чем в Tesla Model S;
• • в 3 000 раз меньше, чем в теоретической конфигурации электромобиля Tesla.

В среднем ёмкость батареи электромобиля и смартфона будет отличаться в пределах 10 000 раз (от 6 Вт·ч до 60 кВт·ч).

Для дополнительного сравнения приведём ёмкость батареи iPhone 11 Pro — 15,04 Вт·ч и электромобиль Tesla Model 3 LR — около 70 кВт·ч. Разница со смартфоном Apple в 4 654 раза.

Важно понимать, что несмотря на полученные ответы на заданные нам вопросы, все эти цифры никакого практического толка нам не дают.

Мы не можем получить подлинное представление о пробеге конкретного электромобиля по ёмкости его аккумулятора. Для этого следует искать характеристику его гарантированного пробега в километрах или милях на одном заряде батареи. Мы рассказывали об этом подробнее в статье: «Почему Тесла указывает мощность в кВт·ч, а не в Ампер-часах».

Тоже самое касается и смартфонов — «гонка миллиампер-часов» вредна для индустрии. Многие пользователи уже давно поняли, что недостаточно знать сколько мА·ч у батареи. По этой причине, например, компания Apple и вовсе отказалась объявлять описаниях iPhone эту характеристику. Её заменили на усреднённые значения времени работы в различных режимах (разговора, сёрфинга в интернете, просмотра видео).

Напишите в комментарии, почему вам важно было узнать разницу между ёмкостью аккумулятора смартфона и электромобиля. Поделитесь своим мнением здесь или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

Источник

Tesla представила батарею повышенной мощности (на самом деле нет)

Событие, которое было два раза перенесено и которое обещало перевернуть мир литийсодержащих аккумуляторов, свершилось — Илон Маск представил новые батареи для будущих электромобилей. Новые аккумуляторные ячейки стали в 6 раз мощнее и в 5 раз ёмче. Но рано радоваться. Без подтасовки не обошлось.

Аккумуляторная ячейка Tesla 4680 (Tesla)

Фактически ёмкость новых литийсодержащих аккумуляторных ячеек Tesla выросла за счёт увеличения объёма ячейки. В компании представили новый увеличенный формфактор аккумулятора, который назвали 4680 (46 мм в диаметре и 80 мм высотой). По сравнению с аккумуляторной ячейкой 2170, которая до этого использовалась и будет использоваться дальше в блоках тяговых аккумуляторов электромобилей Tesla, физический объём элемента 4680 в шесть раз больше.

Нетрудно заметить, что ёмкость в пересчёте на объём элемента даже стала меньше — она увеличилась только в пять раз. Однако это даст небольшой выигрыш в составе блока батарей, что увеличит дальность пробега на одном заряде примерно на 16 %.

Отметим, что переход на новый формфактор был сопряжён с преодолением ряда технических проблем. Например, задачу по эффективному отводу тепла от элемента решили путём отказа от медного вкладыша и переходом к теплорассеивающей медной прокладке по диаметру элемента.

Новый элемент использует новый теплорассеивающий вкладыш (на фото справа)

Новый формфактор также приведёт к снижению стоимости хранения киловатт-часа примерно на 14 %. Ожидается, что паритет между бензиновыми автомобилями и электромобилями с точки зрения затрат на «топливо» произойдёт тогда, когда стоимость блока батарей за каждый киловатт-час снизится до $100. По данным консалтинговой компании Cairn Energy Research Advisors, аккумуляторные батареи Tesla в 2019 году стоили $156 долларов за киловатт-час. К сожалению, обещанные 14 % экономии проблемы не решают.

Другими путями снижения стоимости аккумуляторных батарей в компании Tesla считают отказ от кобальта (полный или почти полный) и переход на никель с решением вопросов переработки аккумуляторов на собственных мощностях. Батареи 4680 откажутся от кобальта в своём составе и станут использовать никель. Маск заявил, что уже призвал горнодобывающие компании обеспечить наращивание поставок никеля. Российский «Норильский никель», кстати, якобы исключён из списка поставщиков по просьбе местных экоактивистов. В немилость он попал по причине нанесения урона окружающей среде в местах добычи.

В перспективе производством элементов 4680 будут заниматься множество заводов во всём мире. По словам Маска, через три года выпуск аккумуляторов компании будет увеличен в 85 раз с нынешних 35 ГВт·ч до 3000 ГВт·ч. Производство элементов 4680 Tesla обещает начать ближе к концу следующего года на своём заводе в США во Фремонте, штат Калифорния, с запланированной мощностью 10 ГВт·ч. Но к полномасштабному выпуску новых элементов компания приступит не раньше, чем через три года.

Примечательно, что выпуском новых катодов (электродов для элементов) будет заниматься свой собственный завод Tesla. О планах его строительства Маск заявил во время анонса новых батарей. Однако пока ничего конкретного на этот счёт не сообщается. Информация будет обнародована позже.

В то же время известие о весьма нескором выпуске новых аккумуляторов обрушило капитализацию Tesla на $50 млрд. От компании ждали совсем другого. Ранее Маск и другие где прямо, а где намёками обещали революцию в батареях намного раньше — не позднее 2021 года. Теперь же придётся ориентироваться на 2023, а то и 2024 год. Мы регулярно сталкиваемся с так называемыми «бумажными» анонсами, но ждать три года или около того — это перебор. И можно ли назвать революцией увеличение физических объёмов батареи? Нет, нельзя, а эволюцией — пожалуйста. Но к катоду без кобальта мы ещё присмотримся.

Источник