Comment fonctionne la batterie d'une voiture Tesla Model S. Batterie Tesla : appareil, caractéristiques, application Batterie Tesla model

Au printemps 2015, Tesla a montré au public une nouvelle batterie pour la maison. Fondamentalement, il représente une nouvelle étape dans le développement d'une entreprise. Cette batterie est la prochaine étape vers la création d'une maison intelligente qui ne dépendra pas des communications externes.

Histoire de la création

La production et la consommation d'énergie électrique au 21ème siècle est l'un des problèmes les plus importants. Les perspectives de toute l'humanité en dépendent largement. Traditionnellement, l'électricité est produite de deux manières :

1. commercial (traitement du charbon, du pétrole, du gaz, de l'énergie nucléaire, utilisation de l'eau et de l'énergie solaire);
2. non commercial (traitement des déchets industriels, bois de chauffage, utilisation de la force musculaire).

De plus, les sources commerciales représentent plus de 90 % de toute la production d'électricité. Cette tendance est observée depuis plus d'une douzaine d'années, malgré la crise importante des ressources en carburant et la pollution atmosphérique. Si vous ne commencez pas à corriger la situation, alors une crise énergétique ou une catastrophe environnementale mondiale peut se produire. Ainsi, Tesla a décidé de contribuer à l'amélioration des systèmes de production et d'utilisation de l'électricité en développant une batterie innovante.

Le projet de créer cette batterie Tesla unique a été mené par Elon Musk lui-même, qui peut être considéré comme un révolutionnaire dans le domaine des technologies de l'information. En effet, il y a encore 10 ans, presque personne ne croyait au succès des véhicules électriques. Cependant, grâce aux efforts d'Elon Musk, il a été possible de créer une Tesla Model S électrique populaire de haute qualité que chaque automobiliste voudrait acheter. Il s'est avéré que malgré le monopole des moteurs à combustion interne, une alternative au carburant liquide avait été trouvée depuis longtemps. C'est juste que personne n'a osé changer les traditions établies. Suite au succès des véhicules électriques, Tesla a décidé de développer une batterie domestique.

La décision a été présentée le 30 avril par Elon Musk lui-même. Un tel développement révolutionnaire devrait non seulement avoir un effet positif sur l'environnement, mais aussi sur l'économie dans son ensemble. La nouvelle batterie s'appelle Tesla Powerwall. Il vous permettra de réduire votre empreinte carbone et de réduire significativement vos dépenses énergétiques. C'est, en fait, la société Tesla a commencé à poursuivre l'idée de fourniture autonome de maisons, qui n'est plus quelque chose d'unique. Déjà aujourd'hui, de nombreux propriétaires de maisons de campagne recouvrent les toits de leurs maisons de panneaux solaires alimentés par des batteries au plomb. La nouvelle batterie de Tesla devrait être beaucoup plus efficace et rentable.

Caractéristiques de la batterie Powerwall

La batterie Powerwall peut tirer de l'énergie à la fois des panneaux solaires et d'autres sources d'énergie. Le système peut avoir une capacité de 7 et 10 kW. Ainsi, la première option est adaptée à un usage quotidien et la seconde à la création de réserves d'énergie. Les experts estiment qu'une famille américaine moyenne vivant dans une maison individuelle de trois chambres, qui fonctionnera avec une batterie Tesla, consomme environ 3 200 kWh. Par conséquent, une batterie complètement chargée peut alimenter une telle maison pendant environ 4 à 5 heures.

Il est supposé que l'installation des batteries Tesla sera réalisée en collaboration avec la firme Solar City. Cette société est engagée dans la fabrication et l'installation de panneaux solaires, et son principal actionnaire est également le brillant Elon Musk. A l'avenir, il est prévu d'impliquer d'autres partenaires qui participeront au développement du projet. Selon les experts financiers, la vente de nouvelles batteries pourrait rapporter à Tesla près de 4,5 milliards de dollars, car de nombreuses grandes entreprises pourront utiliser les nouvelles batteries à leurs propres fins. C'est pour eux que sera développé le système Powerpack, qui comprendra tout un ensemble de packs batteries d'une capacité de 100 kW par heure. À des fins industrielles, ces batteries peuvent être combinées dans un système commun d'une capacité de 10 MW par heure ou plus. Tesla a déjà annoncé que l'équipement avait déjà commencé à être testé chez les sociétés américaines Walmart et Cargill.

Avantages de la batterie Tesla Powerwall

Applications des cellules de batterie lithium-ion

L'utilisation de batteries lithium-ion est une innovation importante qui a été prise comme base pour le développement de la batterie Powerwall, qui surpasse considérablement les solutions plomb-acide traditionnelles. Ainsi, une batterie plomb-acide n'a pas plus de 800 cycles de décharge et de charge. Dans le même temps, la batterie lithium-ion a 1000-1200 cycles de charge et de décharge. De plus, une batterie lithium-ion est plusieurs fois meilleure qu'une batterie plomb-acide en termes de poids et de capacité.

Joli design

C'est grâce à sa petite taille que la batterie de Tesla a reçu un design beau et élégant. Les développeurs de Tesla Powerwall ont décidé que ce produit devrait créer une première impression agréable, qui à la fin pourrait devenir déterminante. Ce produit présente des bords arrondis et relativement plus mince que la concurrence. De plus, les créateurs proposent une grande variété de couleurs pour ces batteries rechargeables. Par conséquent, même sans tenir compte des caractéristiques techniques, Tesla Powerwall ne manquera pas d'attirer votre attention. Cet appareil peut être monté directement au mur, où il prendra un minimum d'espace.

Éco-structure holistique

La nouvelle batterie Powerwall est présentée en deux versions, chacune ayant une capacité de 7 et 10 kW par heure. Leur coût est respectivement de 3 mille et 3,5 mille dollars. En principe, si pour une raison quelconque le consommateur ne dispose pas d'une capacité suffisante, il peut ajouter plusieurs batteries supplémentaires au système, augmentant ainsi la capacité totale à 90 kW par heure. C'est-à-dire que vous pouvez connecter jusqu'à 9 batteries au maximum. Pour connecter ces batteries, vous n'avez pas besoin d'étudier en profondeur les principes de construction des réseaux électriques. Ici, vous pouvez résoudre tous les problèmes avec un seul câble.

Solution efficace pour les entreprises et l'industrie

Parallèlement au Powerwall, un autre système a été présenté, destiné à fournir de l'électricité aux installations industrielles. Ce nouveau produit s'appelle Tesla Powerpack. La particularité de cette batterie réside dans la possibilité d'augmenter à l'infini sa capacité potentielle, atteignant plusieurs Gigawatts par heure. Cette batterie a été créée sous la houlette d'Elon Musk, habitué à voir grand. Par conséquent, cette batterie n'a pas été présentée tant pour les utilisateurs individuels que pour l'ensemble du système d'électrification dans son ensemble. Afin de fournir de l'énergie à la planète entière, Tesla va créer plus de 900 millions de Powerpacks.

Ce système respectera l'environnement, ce qui éliminera complètement la production industrielle d'électricité à partir de ressources fossiles. Tout cela réduira le rejet de substances externes dans l'environnement. De plus, la batterie Tesla Powerpack vous permettra d'atteindre une autonomie complète pour toute installation industrielle.

Calcul du remboursement en Russie

Avant d'acheter une batterie Tesla, vous devez comprendre si cela vous sera bénéfique. Si nous prenons la quantité d'énergie consommée par jour pour 10 kW par heure, cela sera égal à l'utilisation de la pleine capacité de la batterie par jour. Le prix d'une batterie Tesla Powerwall est de 3 500, ce qui, au taux de change actuel, est d'environ 175 000 roubles. De plus, n'oubliez pas la nécessité d'acheter un onduleur, qui selon les normes modernes coûte 1,5 mille dollars. Aussi, n'oubliez pas les pertes qui peuvent survenir dans un circuit électrique constitué d'une batterie, d'un convertisseur de courant et d'un onduleur. Dans le même temps, l'efficacité totale de la batterie Tesla est d'environ 87 %. Par conséquent, l'utilisateur ne reçoit pas tous les 10 kW par heure, mais seulement 8,7 kW par heure.

Compte tenu de la tarification à deux zones, la consommation énergétique journalière est de 5 kW par heure, soit 57 % de la ressource maximale de l'équipement Tesla Powerwall. Tout le reste de l'énergie est utilisé pour la consommation du soir. Avec un tel calcul, par jour d'utilisation du réseau électrique, les coûts pour l'année seront d'environ 22 000 roubles par an aux États-Unis et plus d'un tiers de moins en Russie. De plus, vous devez tenir compte du fait qu'une batterie lithium-ion conventionnelle perd généralement environ 6 % de sa capacité d'origine en un an. Par conséquent, avec le temps, la capacité de la batterie diminuera progressivement et, après quelques années, vous ne pourrez plus vous débrouiller avec une seule batterie Tesla Powerwall.

Il s'avère que compte tenu de tous les coûts, la batterie Tesla Powerwall dans notre pays ne s'amortit pas même en 15 ans. Le coût total de l'équipement, même sans panneaux solaires, est d'environ 250 000 roubles.

Réflexions sur le sujet

Selon de nombreux experts, le nouveau développement de l'entreprise est une option intéressante pour atteindre l'indépendance énergétique. Cet appareil vous permettra d'envisager un avenir sans émissions nocives et sans épuisement constant des ressources naturelles. Or, aujourd'hui, le coût de cet équipement est trop élevé pour être rentable dans notre pays. De plus, si vous ajoutez le prix du convertisseur, de l'onduleur et des panneaux solaires au coût, la situation s'avérera encore moins rose. Dans le même temps, beaucoup sont prêts à investir dès maintenant dans leur avenir afin de créer ainsi une planète verte. À cette fin, Tesla Powerwall est le mieux adapté. De plus, vous pouvez compter sur de nouvelles réductions du coût des batteries Tesla à l'avenir.

Bien sûr, l'idée d'Elon Musk n'est pas complètement innovante, car il existe aujourd'hui de nombreuses options pour les batteries domestiques dans le monde. Or, selon Musk, toutes ces batteries sont trop chères, peu pratiques et peu fiables. Par conséquent, l'objectif principal de Tesla est de vulgariser ces batteries et de réduire leur prix.

Selon les experts, les nouvelles batteries Powerwall devraient plaire aux familles et aux entreprises qui ont déjà installé des panneaux solaires sur leurs toits. Musk lui-même pense qu'en Californie seulement, il y a au moins 300 maisons privées équipées de systèmes solaires. Par conséquent, tous peuvent être équipés en toute sécurité de batteries Tesla. En outre, de telles batteries seront une excellente option pour les bâtiments nécessitant une alimentation électrique sans interruption constante. Cela s'applique aux hôpitaux, aux organisations militaires, etc. Grâce à l'accumulation d'énergie solaire, les panneaux solaires peuvent être rendus plus efficaces et plus demandés. Par exemple, si auparavant de nombreux panneaux solaires abandonnaient, car ils ne fonctionnaient qu'en plein soleil, la situation peut maintenant changer. En utilisant des piles rechargeables, l'énergie peut être stockée pendant la journée et utilisée le soir, ce qui est plus efficace.

désavantages

Le principal inconvénient d'une batterie Tesla est son coût élevé. De plus, il faudra débourser quelques milliers de dollars en plus pour installer la batterie. Convenez que toutes les familles ne peuvent pas se permettre un tel luxe. Par conséquent, selon Elon Musk, il est nécessaire de montrer aux gens qu'avec l'aide de cet appareil, vous pouvez économiser de l'argent de manière significative. Pour cela, il est censé réduire le coût initial de l'appareil d'environ 30 %. Cela sera possible lorsque la construction de la nouvelle usine de Tesla au Nevada sera terminée. Dans l'ensemble, les experts sont optimistes car, selon eux, au cours des dernières décennies, le coût de l'électricité a globalement baissé et il n'y a pas de préalable à une augmentation de ce prix dans un avenir proche. C'est pourquoi le développement de Tesla sous la forme d'une batterie domestique unique deviendra bientôt très populaire et demandé.

Alimenté exclusivement par de l'électricité stockée dans des batteries.

Depuis le début de la production, Tesla a installé des batteries d'une capacité de 40 à 100 kWh sur ses voitures électriques Model S, puis sur le Model X, chacune composée de 8, 12 ou 16 sections.

Chaque section est une petite pile Panasonic interconnectée, légèrement plus grosse que les piles AA standard. Les batteries cylindriques Tesla ont un diamètre de 18 mm et une hauteur de 65 mm. Il convient également de noter que leur avantage réside dans la durabilité, la fiabilité et les performances dans des conditions automobiles difficiles.

1 - batterie de stockage ; 2 - Convertisseur de tension (DC/DC) ; 3 - Câble haute tension (orange) ; 4 - Chargeur principal embarqué 10 kW ; 5 - Chargeur supplémentaire 10 kW (option) ; 6 - Connecteur de charge ; 7 - Module d'entraînement ;

Batterie 40 kWh

La batterie de 40 kilowatts est disponible en deux types : une batterie de 40 kilowatts avec 8 sections (segments / cellules) (basée sur la batterie Toyota RAV4 EV) et une batterie de 60 kilowatts qui avait 12 cellules et a été programmée pour charger jusqu'à 40 kilowatts. ...

Les Tesla Model S 40 kWh n'étaient pas populaires, leur production fut donc bientôt terminée.

Batterie 60 kWh

La batterie de 60 kW se composait de 12 ou 16 sections. La batterie à 12 cellules a été installée sur le modèle S40, la batterie à 16 cellules a été désignée « NOUVELLE » et a été radicalement modifiée.

Batterie 70/75 kWh

En plus du fait que cette batterie a été installée sur le modèle S60 (S60D), elle a également été installée sur les S70 (S70D) et S75 (S75D), mais avec
fonctionnalités avancées.

La batterie de 60 kWh pour le 60e modèle se distinguait par l'absence de 77 piles AA ; pour le modèle S des années 70, les 16 sections étaient complètement remplies de piles, augmentant ainsi la capacité totale de la batterie.

Batterie 85/90 kWh

La batterie Tesla 85, 90 et 100 kWh se compose de 16 sections. Chaque cellule se compose de 444 batteries "doigts" et possède sa propre carte BMS, qui contrôle l'équilibrage de toutes les cellules.

La batterie la plus populaire fournie par Tesla (85 kWh) contient 7104 18650 batteries.

En 2015, Panasonic a repensé l'anode, augmentant la capacité de la batterie d'environ 6 %, permettant aux blocs-batteries de stocker jusqu'à 90 kW d'énergie. En conséquence, entre la batterie de 90 kilowatts, elle diffère de celle de 85 kilowatts en termes de capacité :

• Premièrement, la capacité d'une batterie Panasonic 18650 dans une batterie de 85 kilowatts a un poids de 46 grammes, dans une batterie de 90 kilowatts la même batterie pèse 48,5 grammes ;
• deuxièmement, le courant de sortie dans la 85e batterie est de 10C, dans le 90e - 25C (pour cette raison, le mode Ludicrous n'est disponible que sur Tesla avec une batterie de 90 et 100 kWh, car les capacités techniques permettent à la voiture de donner une dynamique plus rapide );

Batterie 100 kWh

La batterie Tesla la plus puissante. Les cellules de batterie internes ont été reconfigurées pour accueillir 516 18650 batteries par module.

Un total de 8256 batteries Panasonic ont été placées dans la batterie de 100 kilowatts, capable de stocker un peu plus de 100 kWh d'énergie et permettant aux voitures électriques de Tesla de parcourir plus de 500 kilomètres.

Cette batterie a une sortie de courant de 25C et représente "l'état de l'art" dans l'ingénierie des batteries de Tesla.

Et même ce développement et cette amélioration ne s'arrêtent pas. Pour améliorer encore l'efficacité de la batterie et réduire les coûts, Tesla a construit une grande usine de batteries à Sparks, dans le Nevada, appelée Gigafactory 1.

L'usine produit une nouvelle conception de batterie appelée 2170. Elle a un diamètre de 21 mm et une hauteur de 70 mm, et était à l'origine utilisée dans le Tesla Powerwall et le Powerpack, ainsi que la nouvelle berline Tesla Model 3, qui est plus petite et moins chère de Les modèles.

La batterie 2170 est 46 % plus volumineuse que la 18650 et 10 à 15 % plus économe en énergie que la 18650.

Il est très important de charger correctement la batterie, à savoir avec un chargeur approprié - d'origine ou d'un fabricant de qualité, car la batterie surchauffe à cause de chargeurs faits maison, de mauvais contacts et d'une mauvaise qualité du courant, ce qui affecte considérablement la capacité et la longévité de la batterie.

Pendant le fonctionnement, le fabricant recommande fortement de ne pas exposer la voiture à une exposition continue à des températures supérieures à + 60C ou inférieures à -30C pendant plus de 24 heures

Il est recommandé de ne pas décharger complètement la batterie. Si la voiture n'est pas utilisée, l'énergie est progressivement consommée pour alimenter l'électronique embarquée (la batterie se décharge en moyenne de 1% par jour).

Pour éviter une décharge complète, il est recommandé de mettre la voiture en mode d'économie d'énergie, dans lequel l'alimentation de l'électronique embarquée est coupée, ce qui réduira la décharge à 4% par mois. Il convient également de noter qu'en mode d'économie d'énergie, la batterie de 12 volts arrête de se charger, ce qui entraînera une décharge complète dans les 12 heures. Par conséquent, dans ce cas, vous devrez vous connecter à une batterie de démarrage externe ou la remplacer.

Mais, n'oubliez pas que lors de l'activation du mode économie d'énergie, vous devez connecter la voiture à une source d'alimentation pendant 2 mois pour éviter une décharge complète de la batterie Tesla.

Tesla a dévoilé les batteries domestiques fin avril. Qu'est-ce que c'est : une autre révolution d'une entreprise américaine ou un lien logique sur la voie de la construction d'une maison intelligente et indépendante ? Déterminons-le ensemble.

Elon Musk peut à juste titre être qualifié de révolutionnaire dans le monde de la technologie. Il y a encore 10 ans, peu de gens pensaient que les voitures électriques arriveraient sur le marché de masse, et aujourd'hui, la Tesla Model S est une berline que tous les passionnés de voitures aimeraient posséder. Une alternative au moteur à essence a été trouvée il y a longtemps, mais pendant longtemps, personne n'a osé « casser toute l'industrie ».

La question de la production et de la consommation d'électricité au XXIe siècle est particulièrement aiguë. Aujourd'hui, l'existence de l'humanité en dépend littéralement. La classification traditionnelle de la production d'énergie a deux ramifications globales :

• exploitation minière commerciale: charbon, schiste bitumineux, pétrole, gaz (en fait, ils sont à la base de l'énergie moderne, couvrant 90 % de la demande totale des entreprises et de la population), centrales nucléaires, hydroélectriques, géothermiques, solaires, houlomotrices et marémotrices.
• exploitation minière à partir de sources non commerciales: déchets agricoles et industriels, force musculaire, bois de chauffage.

Malgré la crise des carburants qui a défrayé la chronique au début des années 1970, près de 50 ans plus tard, peu de choses ont changé dans la façon dont l'électricité est produite. La population augmente, les besoins potentiels en électricité augmentent et, par conséquent, la planète devient de plus en plus polluée. Et on peut discuter de ce qui arrivera en premier - une crise énergétique ou une catastrophe environnementale, mais le meilleur moyen de sortir de cette situation est une révision radicale de l'ensemble de l'industrie d'extraction d'énergie et des principes de fourniture d'électricité à la population.

Tesla Énergie et Infrastructure

Le 30 avril, Elon Musk présentera une solution qui devrait avoir un effet bénéfique non seulement sur l'environnement, mais aussi sur le portefeuille des consommateurs. Powerwall Tesla se soucie de l'environnement en réduisant considérablement les émissions de dioxyde de carbone et en éliminant les lourdes factures d'énergie. Nous aborderons le dernier point un peu plus tard, mais pour l'instant regardons le monde que Tesla nous propose.

L'idée d'accumuler l'électricité et l'alimentation autonome des maisons n'est pas une nouveauté. De nombreux propriétaires de chalets ont recouvert les toits de leurs maisons de panneaux solaires, fournissant de la nourriture à l'aide de batteries au plomb... Et voici le premier avantage du Tesla Powerwall.

Le nombre de cycles de charge-décharge d'une batterie plomb-acide atteint à peine 800, tandis qu'une batterie lithium-ion a 1000-1200 cycles. En termes de rapport poids-capacité, une batterie lithium-ion est presque 5 fois plus élevée qu'une batterie plomb-acide. C'est ce qui a permis à Tesla de créer un design accrocheur pour sa nouvelle gamme de produits.

Conception et facteur de forme... Oui, l'opinion d'une personne sur un produit dépend de son apparence. Bords arrondis, épaisseur minimale (selon les normes des produits concurrents) du boîtier, disponibilité d'un assortiment de couleurs. Sans même approfondir les principes du Tesla Powerwall, vous commencez à réfléchir à la façon dont il compléterait votre garage. Tesla Powerwall est fixé au mur et prend peu de place.

Écosystème holistique... Les batteries Tesla Powerwall présentées sont fournies en deux versions d'une capacité de 7 et 10 kWh au prix de $3000 et $3500 respectivement. Si le consommateur ressent un manque évident de capacité, il peut toujours compléter l'arsenal de batteries en en achetant une de plus, augmentant ainsi la capacité totale jusqu'à 90 kW * h (jusqu'à 9 batteries peuvent être connectées). Le raccordement ne nécessite pas une étude approfondie des principes de construction des réseaux électriques : un seul câble résout tous les problèmes.

Solution d'entreprise et d'affaires... Avec Powerwall, un produit a été présenté qui peut résoudre le problème d'approvisionnement des usines, des usines et de l'ensemble de l'industrie - les batteries bloc d'alimentation Tesla... Leur caractéristique est la capacité de construire à l'infini des capacités potentielles jusqu'à plusieurs Gigawatt * h.

Projets pour une électrification alternative complète. Elon Musk est une personne habituée à penser globalement. C'est pourquoi la présentation des batteries Tesla ne poursuit pas le seul but de vendre le produit à un cercle restreint d'utilisateurs intéressés. On parle d'électrification à grande échelle et totale de toute la planète Terre à l'aide de batteries. Pour alimenter la planète entière avec suffisamment d'énergie de Tesla 900 millions batteries Powerpack.

Le souci de l'environnement, le rejet total de la production d'électricité dont la source sera des ressources naturelles épuisables entraînant le rejet de substances nocives dans l'atmosphère et l'autonomie complète de n'importe quel coin de la planète, même le plus reculé - tous ces sont les réalités d'aujourd'hui. Mais en attendant (voire pas du tout) une transition globale vers une électricité tirée du soleil, du vent, des marées et accumulée dans des batteries, un potentiel repreneur s'intéresse à la question : l'acquisition de Tesla Powerwall est-elle rentable aujourd'hui ?

Chiffres secs

Calculons donc la faisabilité économique de l'achat d'un produit innovant de Tesla. Est-ce que cela en vaut la peine et comment le retour sur investissement se comportera-t-il dans les conditions de la Russie et des États-Unis ?

Conditions de paiement:

• Prenons la consommation électrique quotidienne du propriétaire de Tesla Powerwall égale 10 kW, c'est à dire. la pleine capacité de la batterie suffit pour une journée de consommation ;
• Coût du Powerwall Tesla - $3 500 , qui au taux en vigueur au moment de la publication de ces calculs est 175 000 roubles(en tenant compte des arrondis et au taux de 50,01 roubles pour 1 $);
• au coût de Tesla Powerwall, nous ajoutons la nécessité d'acheter un onduleur, dont le coût est d'environ 1 500 à 75 000 roubles;
• nous prendrons en compte les pertes lors de la connexion de Tesla Powerwall dans la chaîne batterie - convertisseur de courant - onduleur... Général L'efficacité du système sera de 87%... Celles. au départ, ce ne sont pas 10 kW * h qui sont disponibles pour le consommateur, mais seulement 8,7.
• avec une tarification à deux zones (tarifs "jour / nuit"), nous supposerons la consommation d'énergie quotidienne au niveau de 5 kW * h (57,5% de la ressource maximale Tesla Powerwall), et celle du soir - au niveau de 3,7 kW * h (42,5%) ...

Situation aux USA :

Sur le territoire des États-Unis, il y a tarif bizone sur paiement de l'électricité :

De 14h00 à 19h00 le coût de 1 kW * h d'électricité est de 0,2032 $ (10,16 roubles).
De 19h00 à 14h00 le coût chute fortement à 0,0463 $ (2,31 roubles) pour 1 kW * h.

Avec une consommation de 5 kW * h pendant la journée et de 3,7 kW * h à l'heure « nuit », les coûts quotidiens lors de l'utilisation d'un réseau électrique standard seront :

5 kW * h * 10,16 roubles + 3,7 kW * h * 2,31 roubles = 50,82 roubles + 8,54 roubles = 59,36 roubles / jour.
59,34 roubles * 365 jours = 21 659 roubles par an.

Une batterie lithium-ion standard perd environ 6 % (0,6 kW) de sa capacité d'origine (c'est-à-dire 10 kW) par an. Chaque année, sa capacité diminuera et après 3-4 ans, un seul Tesla Powerwall ne suffira plus. Voici quelques calculs approximatifs du comportement de la batterie au fil du temps.

Années de fonctionnement : la durée de vie maximale de la batterie est de 15 ans.
Capacité maximale: diminue chaque année de 6 % (0,6 kW) de la capacité initiale.
Coût de l'électricité : calculé à partir du rapport des tarifs jour/nuit aux prix ci-dessus.
Économie: combien Tesla Powerwall économise par an.
Déchets pour plus énergie: nous avons convenu que nous consommons 8,7 kW par jour. Le manque d'électricité (causé par la dégradation de la batterie) est compensé par le réseau électrique public.

Pour 15 ans d'utilisation, même sans prendre en compte le gaspillage d'énergie supplémentaire, Tesla Powerwall ne paie pas... Considérant que le coût du kW * heure d'électricité en Russie est inférieur d'environ 60%, il ne vaut guère la peine de parler de l'opportunité d'une telle acquisition. Permettez-moi de vous rappeler que l'achat du kit Tesla Powerwall a coûté 250 000 roubles, et cela n'inclut pas les panneaux solaires.

Réflexions

La solution non volatile de Tesla est la bonne vision d'un avenir sans émissions et sans utilisation impitoyable des ressources naturelles. Hélas, pour le consommateur final, le coût déclaré sur le Tesla Powerwall ne sera pas une acquisition économiquement viable. A l'achat d'une batterie il faudra ajouter le « prix de l'encens et des bougies » sous forme de panneaux solaires, d'un convertisseur et d'un onduleur, et la dégradation des batteries lithium-ion est tout simplement ne couvrira pas les frais initiaux... Mais si vous êtes prêt à investir dans l'avenir, prêt à faire un pas vers la "planète verte" et que le prix de l'émission n'est pas décisif - l'heure du Tesla Powerwall est déjà venue pour vous.

Et n'oubliez pas que l'élimination de toute batterie coûte également de l'argent. Parfois, ils ne sont pas négligeables.

Le principal problème des voitures électriques n'est pas du tout l'infrastructure, mais les "batteries" elles-mêmes. La recharge n'est pas si difficile sur tous les parkings. Et il est tout à fait possible de resserrer la puissance des réseaux électriques. Si quelqu'un ne le croit pas, souvenez-vous de la croissance explosive des réseaux cellulaires. En littéralement 10 ans, les opérateurs ont déployé des infrastructures à travers le monde parfois plus compliquées et plus chères que ce qui est nécessaire pour les voitures électriques. Il y aura une trésorerie « infinie » et des perspectives de développement, le sujet sera donc abordé rapidement et sans trop de bruit.

Un calcul simple de l'économie de la batterie de la Tesla Model S

Tout d'abord, voyons "de quoi est fait ce hot dog". Malheureusement, sur le site Web du fabricant, les caractéristiques de performance sont publiées pour l'acheteur qui n'aime même pas se souvenir de la loi d'Ohm, j'ai donc dû chercher des informations et faire mes propres estimations approximatives.
Que savons-nous de cette batterie ?
Il existe trois options, qui sont étiquetées par kilowattheures : 40, 60 et 85 kWh (40 a déjà été abandonné).

Il est connu que la batterie est assemblée à partir de batteries série 18650 Li-Ion 3.7v. Le fabricant est Sanyo (alias Panasonic), la capacité de chaque boîte est censée être de 2600mAh et le poids est de 48g. Il existe très probablement des fournitures alternatives, mais les caractéristiques de performance doivent être ~ les mêmes et la majeure partie du convoyeur provient du leader mondial.

(Dans les voitures de série, les assemblages de batteries sont complètement différents =)
On dit que le poids d'une batterie pleine est d'environ 500kg (il est clair que cela dépend de la capacité). Jetons la coque de protection, le système de chauffage/refroidissement, les petites choses et le câblage pesant, disons, 100 Kg. Il reste ~ 400 Kg de batteries. Avec un poids d'une canette de 48g, environ 8 000 à 10 000 canettes sortent.
Vérifions l'hypothèse :
85 000 wattheures / 3,7 volts = ~ 23 000 ampères-heures
23000 / 2,6 = ~ 8850 canettes
C'est ~ 425 kg
Par conséquent, il converge à peu près. Nous pouvons affirmer qu'il existe des éléments ~ 2600mAh d'un montant d'environ 8k.
Je suis donc tombé sur le film après les calculs =). Ici, il est vaguement rapporté que la batterie se compose de plus de 7 000 cellules.

Maintenant, nous pouvons facilement comprendre l'aspect financier de la question.
Chaque boîte d'un acheteur au détail ordinaire coûte ~ 6,5 $ AUJOURD'HUI.
Afin de ne pas être infondé, je confirme par un écran. Kits jumelés pour 13,85 $ :


Le prix de gros de l'usine sera apparemment presque 2 fois inférieur. C'est-à-dire quelque part autour de 3,5 à 4 $ par pièce. vous pouvez même acheter un bibik (8000-9000 pièces sont déjà un gros sérieux).
Et il s'avère que le coût des cellules de batterie elles-mêmes pour la batterie est aujourd'hui d'environ 30 000 $. Bien sûr, Tesla les obtient beaucoup moins cher.
Selon les spécifications du fabricant (Sanyo), nous avons 1000 cycles de recharge garantis. En fait, il est écrit au moins 1000, mais le fait est que pour ~8000 canettes, le minimum sera pertinent.
Ainsi, si nous prenons le kilométrage moyen standard d'une voiture par an 25000 km (c'est-à-dire quelque part ~ 1-2 charges par semaine), nous obtenons environ 13 ans à 100% d'inutilisation TOTALE. Mais ces batteries perdent près de la moitié de leur capacité au bout de 4 ans dans ce mode (ce fait est enregistré pour ce type de batterie). En fait, ils fonctionnent toujours sous garantie, mais la voiture a la moitié du kilométrage. L'opération sous cette forme perd tout son sens.
Cela signifie qu'environ 30 à 40 000 $ pour 4 ans de roll-off normal sont supprimés. Dans ce contexte, tous les calculs des coûts de charge semblent ridicules (il y aura ~ 2 à 4 000 $ d'électricité pour toute la durée de vie de la batterie =).
Même à partir de ces chiffres approximatifs, on peut estimer les perspectives d'éviction des "ICE-stinkers" du marché automobile.
Pour une berline similaire à la Model S avec un moteur à combustion interne à 25000 km par an, il faudra compter ~ 2500-3000$ pour l'essence. Pendant 4 ans, respectivement, ~ 10-14k $.

conclusions

Tant que le prix des batteries ne chutera pas 2,5 fois (ou que le prix du carburant n'augmentera pas 2,5 fois =), il est trop tôt pour parler d'une prise de contrôle massive du marché.
Cependant, les perspectives sont excellentes. Les fabricants de batteries augmenteront la capacité. Les piles deviendront plus légères. Ils contiendront moins de terres rares.
Dès que pour les boîtes similaires (3.7v) prix de gros abordable pour une capacité de 1000mAh sera réduit à 0,6-0,5 $, le mouvement de masse dans les voitures électriques commencera(l'essence deviendra ~ égale en consommation).
Je recommande également de surveiller d'autres facteurs de forme de "batteries". Peut-être que leurs prix varieront de manière inégale.
Je suppose que ces baisses de prix auront lieu avant même la prochaine révolution de la technologie des batteries chimiques. Cette volonté un processus évolutif rapide qui prendra 2 à 5 ans.
Reste bien entendu le risque d'une forte augmentation de la demande pour de telles batteries. En conséquence, il y a pénurie de matières premières ou de fournitures, mais il me semble que tout ira bien. Des risques similaires ont été largement surestimés dans le passé et, par conséquent, les choses se sont quelque peu améliorées.
Un autre point intéressant doit être noté ici. Tesla ne se contente pas de sceller des boîtes de 8 000 dans un seul aliment en conserve. Les batteries subissent des tests difficiles, sont adaptées les unes aux autres, un circuit de haute qualité est créé, un système de refroidissement astucieux est ajouté, un tas de contrôleurs, de capteurs et d'autres remplissages à courant élevé, qui ne sont pas encore disponibles pour un acheteur ordinaire. Il sera donc moins cher d'acheter une nouvelle batterie chez Tesla que d'économiser de l'argent et de prendre n'importe quel canoë. Tesla a immédiatement signé tous les acheteurs pour des consommables qui coûtent 10 fois plus que l'énergie de charge elle-même.... C'est une bonne affaire =).
C'est une autre affaire que des concurrents apparaîtront bientôt. Par exemple, BMW est sur le point de lancer une série i électrique (très probablement, j'investirai dans des actions BMW au lieu de Tesla pendant de nombreuses années). Et puis - plus.

Prime. Comment le marché mondial va-t-il évoluer ?

S'agissant de la principale matière première pour la production automobile, la consommation d'acier va fortement baisser. L'aluminium du moteur à combustion interne va entrer dans les pièces de carrosserie, car il n'est plus possible de fabriquer des carrosseries de voitures électriques en acier (trop lourd). Sans ICE, les composants en acier complexes et lourds ne sont pas nécessaires. Dans la voiture (et dans l'infrastructure) il y aura beaucoup plus de cuivre, plus de polymères, plus d'électronique, mais il n'y aura quasiment pas d'acier (au moins dans les éléments de traction + châssis et blindage. Tout). Même les emballages de batterie se passeront d'étain =).
La consommation d'huiles, de lubrifiants, de fluides et de toutes sortes d'additifs sera réduite à presque zéro. L'essence puante restera dans l'histoire. Cependant, de plus en plus de polymères seront nécessaires, donc Gazprom reste au top =). En général, il est irrationnel de « brûler » du pétrole. Il peut être utilisé pour fabriquer des produits solides et durables du plus haut niveau technologique. L'ère des hydrocarbures ne s'arrêtera donc pas avec les voitures électriques, mais les réformes sur ce marché seront sérieuses et douloureuses.

La perte de capacité de la batterie pendant le fonctionnement est l'un des problèmes des véhicules électriques, malgré le fait que ce processus soit la norme pour tout appareil équipé de batteries lithium-ion. Cependant, les experts de l'organisation Plug-in America ont constaté que la voiture électrique est une exception à cet égard.

Alors ils ont passé recherche indépendante, qui a montré que la perte de puissance de la batterie de la Model S, même avec un long kilométrage, est faible. En particulier, la batterie de cette voiture perd en moyenne 5% de sa capacité une fois que la voiture a franchi la barre des 50 000 miles (80 000 km) et avec une course de plus de 100 000 miles (160 000 km) - et même moins de 8%... L'étude a été menée sur la base des données de 500 véhicules électriques Tesla Model S, dont le kilométrage total était de plus de 20 millions de kilomètres.

De plus, Plug-in America a mené une autre étude, qui a montré qu'en quatre ans (depuis que la Tesla Model S est entrée sur le marché), le nombre d'appels aux stations-service Tesla en raison de problèmes avec une batterie, un moteur électrique ou un chargeur a considérablement diminué. .appareil.

La capacité de la batterie peut être affectée par plusieurs facteurs, tels que la fréquence à laquelle la batterie est complètement chargée, les périodes de temps sans charge et le nombre de charges rapides. Les données de Plugin America montrent également que les taux de remplacement des principaux composants se sont considérablement améliorés :

Ces données sont encourageantes, mais malgré cela, Tesla continue de travailler à l'amélioration de sa technologie de batterie et de cellule. L'entreprise a entamé une collaboration scientifique avec le groupe de recherche Jeff Dahn de l'Université Dalhousie. Ce département est spécialisé dans l'extension de la durée de vie des cellules de batterie lithium-ion, et son objectif est de maximiser la durée de vie de la batterie avec peu de perte de puissance.

Notez que la batterie Tesla Model S, ainsi que la voiture elle-même, est garantie 8 ans depuis 2014 et sans aucune restriction de kilométrage. Ensuite, le chef de Tesla Elon Musk a expliqué l'adoption d'une telle décision comme suit : "Si nous croyons vraiment que les moteurs électriques sont beaucoup plus fiables que les moteurs à combustion interne, avec moins de pièces mobiles … alors notre politique de garantie devrait refléter cela."