Kako radi baterija automobila Tesla Model S. Teslina baterija: uređaj, karakteristike, primjena Akumulator Tesla modela

29.11.2021

U proljeće 2015. Tesla je javnosti pokazao novu bateriju za dom. U svojoj srži predstavlja novu fazu u razvoju korporacije. Ova baterija je sljedeći korak prema stvaranju pametnog doma koji neće ovisiti o vanjskim komunikacijama.

Povijest stvaranja

Proizvodnja i potrošnja električne energije u 21. stoljeću jedan je od najvažnijih problema. Izgledi cijelog čovječanstva uvelike ovise o tome. Tradicionalno se električna energija proizvodi na dva načina:

komercijalni (prerada ugljena, nafte, plina, nuklearna energija, korištenje vode i sunčeve energije);
nekomercijalni (prerada industrijskog otpada, drva za ogrjev, korištenje mišićne snage).

Štoviše, komercijalni izvori čine više od 90% ukupne proizvodnje električne energije. Ovaj trend se promatra više od desetak godina, unatoč značajnoj krizi resursa goriva i onečišćenja atmosfere. Ako ne počnete ispravljati situaciju, može doći ili do energetske krize ili globalne ekološke katastrofe. Stoga je Tesla odlučio pridonijeti poboljšanju sustava za proizvodnju i korištenje električne energije razvojem inovativne baterije.

Projekt stvaranja ove jedinstvene Tesline baterije vodio je sam Elon Musk, koji se može smatrati revolucionarom na području informacijske tehnologije. Doista, ni prije 10 godina gotovo nitko nije vjerovao u uspjeh električnih vozila. Međutim, trudom Elona Muska bilo je moguće stvoriti popularni visokokvalitetni električni Tesla Model S koji bi svaki vozač želio kupiti. Pokazalo se da je unatoč monopolu motora s unutarnjim izgaranjem davno pronađena alternativa tekućem gorivu. Samo što se nitko nije usudio promijeniti ustaljene tradicije. Nakon uspjeha električnih vozila, Tesla je odlučio razviti bateriju za kućanstvo.

Odluku je 30. travnja predstavio sam Elon Musk. Takav revolucionarni razvoj ne bi trebao imati pozitivan učinak samo na okoliš, već i na gospodarstvo u cjelini. Nova baterija nazvana je Tesla Powerwall. Omogućit će vam smanjenje ugljičnog otiska i značajno smanjenje troškova energije. Naime, tvrtka Tesla počela je nastaviti s idejom autonomnog pružanja kuća, što više nije nešto jedinstveno. Već danas mnogi vlasnici seoskih kuća pokrivaju krovove svojih domova solarnim pločama koje napajaju olovno-kiselinske baterije. Teslina nova baterija trebala bi biti puno učinkovitija i isplativija.

Značajke Powerwall baterije

Powerwall baterija može crpiti energiju iz solarnih panela i drugih izvora energije. Sustav može imati kapacitet od 7 i 10 kW. U skladu s tim, prva je opcija prikladna za svakodnevnu upotrebu, a druga za stvaranje energetskih rezervi. Stručnjaci procjenjuju da prosječna američka obitelj koja živi u samostojećoj kući s tri spavaće sobe, u kojoj će raditi Tesla baterija, troši oko 3200 kWh. Stoga, potpuno napunjena baterija može opskrbljivati takvu kuću oko 4-5 sati.

Pretpostavlja se da će se ugradnja Tesla baterija vršiti u suradnji s tvrtkom Solar City. Ova se tvrtka bavi proizvodnjom i montažom solarnih panela, a najveći dioničar joj je i briljantni Elon Musk. U budućnosti se planira uključiti i druge partnere koji će sudjelovati u razvoju projekta. Prema procjenama financijskih stručnjaka, prodaja novih baterija Tesli bi mogla donijeti gotovo 4,5 milijardi dolara, a to je zbog činjenice da će mnoge velike tvrtke nove baterije moći koristiti za svoje potrebe. Za njih će se razviti Powerpack sustav koji će uključivati cijeli set baterija kapaciteta 100 kW na sat. Za industrijske potrebe, ove se baterije mogu kombinirati u zajednički sustav kapaciteta 10 MW na sat ili više. Tesla je već najavio da je oprema već počela testirati u američkim tvrtkama Walmart i Cargill.

Prednosti Tesla Powerwall baterije

Primjena litij-ionskih baterija

Korištenje litij-ionskih baterija važna je inovacija koja je uzeta kao osnova za stvaranje Powerwall baterije, koja značajno nadmašuje tradicionalne proizvode s olovnom kiselinom. Dakle, olovno-kiselinska baterija nema više od 800 ciklusa pražnjenja i punjenja. Istodobno, litij-ionska baterija ima 1000-1200 ciklusa punjenja i pražnjenja. Osim toga, litij-ionska baterija je po težini i kapacitetu nekoliko puta bolja od olovno-kiselinske baterije.

Lijep dizajn

Zahvaljujući svojoj maloj veličini Teslina baterija je dobila lijep i moderan dizajn. Teslini Powerwall programeri odlučili su da ovaj proizvod treba ostaviti ugodan prvi dojam, koji bi na kraju mogao postati odlučujući. Ovaj proizvod ima zaobljene rubove i relativno je tanji od konkurencije. Osim toga, kreatori nude širok izbor boja za ove punjive baterije. Stoga, čak i bez razmatranja tehničkih karakteristika, Tesla Powerwall će zasigurno privući vašu pozornost. Ovaj se uređaj može montirati izravno na zid, gdje će zauzimati minimalno prostora.

Holistička eko-struktura

Nova Powerwall baterija predstavljena je u dvije modifikacije, od kojih svaka ima kapacitet od 7 i 10 kW na sat. Njihov trošak je 3 tisuće odnosno 3,5 tisuća dolara. U principu, ako iz nekog razloga potrošač nema dovoljno kapaciteta, može dodati još nekoliko baterija u sustav, povećavajući ukupni kapacitet na 90 kW na sat. To jest, maksimalno možete spojiti do 9 baterija. Da biste spojili ove baterije, ne morate temeljito proučavati principe izgradnje električnih mreža. Ovdje možete riješiti sve probleme s jednim kabelom.

Učinkovito rješenje za poslovanje i industriju

Paralelno s Powerwall-om predstavljen je još jedan sustav koji je namijenjen opskrbi industrijskih objekata električnom energijom. Ovaj novi proizvod zove se Tesla Powerpack. Posebnost ove baterije leži u mogućnosti beskonačnog povećanja potencijalnog kapaciteta, do nekoliko Gigawata na sat. Ova baterija nastala je pod vodstvom Elona Muska, koji je navikao razmišljati na veliko. Stoga je ova baterija predstavljena ne toliko za pojedinačne korisnike koliko za cijeli sustav elektrifikacije u cjelini. Kako bi cijeli planet opskrbio energijom, Tesla će stvoriti više od 900 milijuna Powerpack-a.

Ovaj sustav će brinuti o okolišu, čime će se u potpunosti eliminirati industrijska proizvodnja električne energije korištenjem fosilnih resursa. Sve će to smanjiti ispuštanje vanjskih tvari u okoliš. Osim toga, Tesla Powerpack baterija će vam omogućiti postizanje potpune autonomije za bilo koji industrijski objekt.

Izračun povrata u Rusiji

Prije kupnje Tesla baterije, trebali biste razumjeti hoće li vam ona biti od koristi. Ako uzmemo potrošenu energiju dnevno za 10 kW na sat, onda će to biti jednako korištenju punog kapaciteta baterije po danu. Cijena baterije Tesla Powerwall je 3,5 tisuća, što je po trenutnom tečaju oko 175 tisuća rubalja. Osim toga, ne zaboravite na potrebu kupnje pretvarača, koji prema modernim standardima košta 1,5 tisuća dolara. Također, ne zaboravite na gubitke koji se mogu pojaviti u električnom krugu koji se sastoji od baterije, strujnog pretvarača i pretvarača. Istovremeno, ukupna učinkovitost Tesline baterije je otprilike 87%. Dakle, korisnik ne prima svih 10 kW na sat, već samo 8,7 kW na sat.

Uzimajući u obzir dvozonsku tarifiranje, dnevna potrošnja energije iznosi 5 kW na sat, što je 57% maksimalnog resursa Tesla Powerwall opreme. Sva ostala energija koristi se za večernju potrošnju. S takvim izračunom, po danu korištenja električne mreže, troškovi za godinu će biti oko 22 tisuće rubalja godišnje u Sjedinjenim Državama i više od trećine manje u Rusiji. Nadalje, morate uzeti u obzir da konvencionalna litij-ionska baterija tradicionalno gubi oko 6% svog izvornog kapaciteta unutar godine dana. Stoga će se s vremenom kapacitet baterije postupno smanjivati, a nakon nekoliko godina nećete se moći nositi s jednom Tesla Powerwall baterijom.

Ispada da se uzevši u obzir sve troškove, Tesla Powerwall baterija kod nas ne isplati ni za 15 godina. Ukupni trošak opreme, čak i bez solarnih panela, iznosi oko 250 tisuća rubalja.

Razmišljanja o temi

Prema mnogim stručnjacima, novi razvoj tvrtke zanimljiva je opcija za postizanje energetske neovisnosti. Ovaj uređaj će vam omogućiti da se veselite budućnosti bez štetnih emisija i stalnog iscrpljivanja prirodnih resursa. Međutim, danas je cijena ove opreme previsoka da bi bila isplativa u našoj zemlji. Osim toga, ako na cijenu dodate cijenu pretvarača, invertera i solarnih panela, situacija će se pokazati još manje ružičastom. Istovremeno, mnogi su spremni sada ulagati u svoju budućnost kako bi na taj način stvorili zeleni planet. U tu svrhu najbolje je prikladan Tesla Powerwall. Osim toga, možete računati na daljnje smanjenje cijene Tesla baterija u budućnosti.

Naravno, ideja Elona Muska nije potpuno inovativna, budući da danas u svijetu postoji mnogo opcija za kućne baterije. Međutim, prema Musku, sve su te baterije preskupe, nezgodne i ne baš pouzdane. Stoga je glavni cilj Tesle popularizacija ovih baterija i smanjenje njihove cijene.

Prema riječima stručnjaka, nove baterije Powerwall trebale bi se svidjeti onim obiteljima i tvrtkama koje već imaju instalirane solarne ploče na svojim krovovima. Sam Musk smatra da samo u Kaliforniji postoji najmanje 300 privatnih kuća koje su opremljene solarnim sustavima. Stoga se svi oni mogu sigurno opremiti Tesla baterijama. Također, takve će baterije biti izvrsna opcija za zgrade koje trebaju stalno neprekidno napajanje. To se odnosi na bolnice, vojne organizacije i tako dalje. Zahvaljujući akumulaciji solarne energije, solarni paneli mogu biti učinkovitiji i traženiji. Na primjer, ako su ranije mnogi napustili solarne panele, budući da su radili samo na jakom suncu, sada bi se situacija mogla promijeniti. Korištenjem punjivih baterija energija se može pohraniti tijekom dana i koristiti navečer, što je učinkovitije.

nedostatke

Ključni nedostatak Tesla baterije je visoka cijena. Osim toga, za ugradnju baterije morat će se dodatno platiti nekoliko tisuća dolara. Slažete se da si ne može svaka obitelj priuštiti takav luksuz. Stoga je, prema riječima Elona Muska, potrebno ljudima pokazati da uz pomoć ovog uređaja možete značajno uštedjeti novac. Za to bi se početni trošak uređaja trebao smanjiti za oko 30%. To će biti moguće kada se završi izgradnja Tesline nove tvornice u Nevadi. U cjelini, stručnjaci su optimistični, budući da je, prema njihovom mišljenju, u posljednjih nekoliko desetljeća cijena električne energije općenito u padu i nema preduvjeta za povećanje te cijene u bliskoj budućnosti. Zato će Teslin razvoj u obliku jedinstvene kućne baterije uskoro postati jako popularan i tražen.

Napaja se isključivo električnom energijom pohranjenom u baterijama.

Od početka proizvodnje Tesla je u svoje električne automobile Model S, a kasnije i Model X ugradio baterije kapaciteta od 40 do 100 kWh, od kojih se svaka sastoji od 8, 12 ili 16 sekcija.

Svaki dio je međusobno povezana mala Panasonicova baterija tipa prsta, nešto veća od standardnih AA baterija. Tesline cilindrične baterije su promjera 18 mm i visine 65 mm. Također je vrijedno napomenuti da njihova prednost leži u izdržljivosti, pouzdanosti i performansama u teškim automobilskim uvjetima.

1 - akumulatorska baterija; 2 - Pretvarač napona (DC / DC); 3 - Visokonaponski kabel (narančasti); 4 - Glavni ugrađeni punjač 10 kW; 5 - Dodatni punjač 10 kW (opcija); 6 - Konektor za punjenje; 7 - Pogonski modul;

Baterija 40 kWh

Baterija od 40 kilovata dolazi u dvije vrste: baterija od 40 kilovata s 8 sekcija (segmenata/ćelija) (bazirana na bateriji Toyota RAV4 EV) i baterija od 60 kilovata koja je imala 12 ćelija i bila je programirana za punjenje do 40 kilovata...

Tesla Model S 40 kWh nije bio popularan pa je njihova proizvodnja ubrzo završena.

Baterija 60 kWh

Baterija od 60 kW sastojala se od 12 ili 16 sekcija. 12-ćelijska baterija ugrađena je na model S40, 16-ćelijska baterija označena je kao "NOVA" i radikalno je modificirana.

Baterija 70/75 kWh

Osim što je ova baterija bila instalirana na modelu S60 (S60D), ugrađena je i na modele S70 (S70D) i S75 (S75D), ali s
napredne postavke.

Baterija od 60 kWh za 60. model odlikovala se nedostatkom 77 AA baterija; za model S iz 70-ih godina svih 16 odjeljaka bilo je potpuno napunjeno baterijama, čime je povećan ukupan kapacitet baterije.

Baterija 85/90 kWh

Tesla baterija 85, 90 i 100 kWh sastoji se od 16 sekcija. Svaka ćelija se sastoji od 444 "prst" baterije i ima svoju BMS ploču, koja kontrolira balansiranje svih ćelija.

Najpopularnija baterija koju isporučuje Tesla (85 kWh) sadrži 7104 18650 baterija.

U 2015. Panasonic je redizajnirao anodu, povećavši kapacitet baterije za oko 6%, omogućujući baterijskim paketima da pohranjuju do 90 kW energije. Kao rezultat toga, između baterije od 90 kilovata razlikuje se od baterije od 85 kilovata u smislu kapaciteta:

prvo, kapacitet baterije Panasonic 18650 u bateriji od 85 kilovata ima težinu od 46 grama, u bateriji od 90 kilovata ista baterija teži 48,5 grama;
drugo, trenutni izlaz u 85. bateriji je 10C, u 90. - 25C (iz tog razloga je Ludicrous način rada dostupan samo na Tesli s baterijom od 90 i 100 kWh, budući da tehničke mogućnosti omogućuju automobilu da daje bržu dinamiku );

Baterija 100 kWh

Najsnažnija Tesla baterija. Unutarnje baterijske ćelije su rekonfigurirane za smještaj 516 18650 baterija po modulu.

U bateriju od 100 kilovata postavljeno je ukupno 8256 Panasonicovih baterija, koje su sposobne pohraniti nešto više od 100 kWh energije i omogućiti Teslinim električnim automobilima da putuju više od 500 kilometara.

Ova baterija ima izlaznu struju od 25C i predstavlja "stanje tehnike" u inženjerstvu baterija iz Tesle.

Pa čak ni taj razvoj i poboljšanje ne prestaje. Kako bi dodatno poboljšao učinkovitost baterija i smanjio troškove, Tesla je izgradio veliku tvornicu baterija u Sparksu u Nevadi pod nazivom Gigafactory 1.

Tvornica proizvodi novi dizajn baterije pod nazivom 2170. Ima promjer od 21 mm i visinu od 70 mm, a izvorno je korišten u Tesla Powerwall i Powerpack, kao i u novom Tesla Model 3 limuzini, koja je manja i jeftinija od model S.

Baterija 2170 je 46% veća po volumenu od 18650 i 10-15% energetski učinkovitija od 18650.

Vrlo je važno pravilno napuniti bateriju, i to odgovarajućim punjačem - originalnim ili kvalitetnog proizvođača, jer se baterija pregrije od domaćih punjača, loših kontakata i loše kvalitete struje, što uvelike utječe na kapacitet i trajnost uređaja. Baterija.

Tijekom rada, proizvođač snažno preporučuje da se automobil ne izlaže kontinuiranom izlaganju temperaturama iznad +60C ili ispod -30C dulje od 24 sata

Preporuča se da se baterija ne isprazni do kraja. Ako se automobil ne koristi, energija se postupno troši za napajanje elektronike u vozilu (baterija se u prosjeku prazni za 1% svaki dan).

Kako bi se spriječilo potpuno pražnjenje, preporuča se staviti automobil u način rada za uštedu energije, u kojem se isključuje napajanje elektronike u vozilu, što će smanjiti pražnjenje na 4% mjesečno. Također je vrijedno napomenuti da se u načinu rada za uštedu energije 12-voltna baterija prestaje puniti, što će dovesti do potpunog pražnjenja u roku od 12 sati. Stoga ćete se u ovom slučaju morati spojiti na vanjsku startnu bateriju ili je zamijeniti.

Ali, ne zaboravite da kada aktivirate način rada za uštedu energije, automobil morate spojiti na izvor napajanja 2 mjeseca kako biste spriječili potpuno pražnjenje Tesline baterije.

Tesla je krajem travnja predstavio kućne baterije. Što je ovo: još jedna revolucija američke korporacije ili logična poveznica na putu do izgradnje pametnog i neovisnog doma? Hajde da to zajedno shvatimo.

Elona Muska se s pravom može nazvati revolucionarom u svijetu tehnologije. Još prije 10 godina malo tko je vjerovao da će električni automobili doći na masovno tržište, a danas je Tesla Model S limuzina koju bi svaki zaljubljenik u automobil rado posjedovao. Alternativa benzinskom motoru pronađena je davno, ali dugo se nitko nije usudio "razbiti cijelu industriju".

Pitanje proizvodnje i potrošnje električne energije u XXI stoljeću posebno je akutno. Danas postojanje čovječanstva doslovno ovisi o tome. Tradicionalna klasifikacija proizvodnje energije ima dvije globalne grane:

komercijalno rudarstvo: ugljen, uljni škriljevac, nafta, plin (zapravo su osnova moderne energije, pokrivajući 90% ukupnih potreba poduzeća i stanovništva), nuklearne, hidro, geotermalne, solarne, valne i plimne stanice.
rudarenje iz nekomercijalnih izvora: poljoprivredni i industrijski otpad, mišićna snaga, drva za ogrjev.

Unatoč krizi goriva koja je dospjela na naslovnice ranih 1970-ih, gotovo 50 godina kasnije, malo se toga promijenilo u načinu proizvodnje električne energije. Broj stanovnika raste, potencijalna potreba za električnom energijom raste, a kao rezultat toga, planet postaje sve zagađeniji. I može se raspravljati o tome što će biti prvo - energetska kriza ili ekološka katastrofa, ali najbolji izlaz iz ove situacije je radikalna revizija cjelokupne industrije vađenja energije i principa opskrbe stanovništva električnom energijom.

Tesla energija i infrastruktura

Elon Musk će 30. travnja predstaviti rješenje koje bi trebalo imati blagotvoran učinak ne samo na okoliš, već i na novčanike potrošača. Tesla powerwall brine o okolišu dramatično smanjujući emisije ugljičnog dioksida i eliminirajući velike račune za energiju. Posljednjom točkom ćemo se pozabaviti nešto kasnije, ali za sada pogledajmo svijet koji nam Tesla nudi.

Ideja o akumulaciji električne energije i autonomnoj opskrbi kuća nije novost. Mnogi vlasnici seoskih vikendica pokrili su krovove svojih domova solarnim panelima, osiguravajući hranu uz pomoć olovne baterije... I evo prve prednosti Tesla Powerwall-a.

Broj ciklusa punjenja-pražnjenja olovne baterije jedva doseže 800, dok se litij-ionska baterija može pohvaliti 1000-1200 ciklusa. Što se tiče omjera težine i kapaciteta, litij-ionska baterija je gotovo 5 puta veća od olovno-kiselinske baterije. To je ono što je Tesli omogućilo stvaranje privlačnog dizajna za svoju novu liniju proizvoda.

Dizajn i faktor oblika... Da, mišljenje osobe o bilo kojem proizvodu ovisi o njegovom izgledu. Zaobljeni rubovi, minimalna debljina (prema standardima konkurentskih proizvoda) kućišta, dostupnost asortimana boja. Čak i ne upuštajući se u principe Tesla Powerwall-a, počinjete razmišljati o tome kako bi on upotpunio vašu garažu. Tesla Powerwall se montira na zid i zauzima minimalno prostora.

Holistički ekosustav... Predstavljene Tesla Powerwall baterije se isporučuju u dvije modifikacije kapaciteta 7 i 10 kWh po cijeni od $3000 i $3500 odnosno. Ako potrošač osjeti očiti nedostatak kapaciteta, uvijek može nadopuniti arsenal baterija kupnjom još jedne, čime se ukupni kapacitet povećava do 90 kW * h (može se spojiti do 9 baterija). Povezivanje ne zahtijeva temeljito proučavanje principa izgradnje električnih mreža: jedan kabel rješava sve probleme.

Poduzeće i poslovno rješenje... Zajedno s Powerwall-om predstavljen je proizvod koji može riješiti problem opskrbe tvornica, pogona i cijele industrije - baterije Tesla agregat... Njihova značajka je mogućnost beskonačne izgradnje potencijalnog kapaciteta do nekoliko Gigawatt * h.

Planovi za potpunu alternativnu elektrifikaciju. Elon Musk je osoba koja je navikla razmišljati globalno. Zato prezentacija Tesla baterija ne teži isključivo prodaji proizvoda ograničenom krugu zainteresiranih korisnika. Riječ je o velikoj i totalnoj elektrifikaciji cijelog planeta Zemlje korištenjem baterija. Opskrbiti cijeli planet dovoljnom energijom iz Tesle 900 milijuna baterije Powerpack.

Briga za okoliš, potpuno odbijanje proizvodnje električne energije čiji će izvor biti iscrpljeni prirodni resursi koji dovode do ispuštanja štetnih tvari u atmosferu i potpuna autonomija bilo kojeg, pa i najudaljenijeg kutka planeta - sve to su stvarnosti današnjice. No, do trenutka (ako uopće) globalnog prijelaza na električnu energiju crpljenu iz sunca, vjetra, plime i akumulirane u baterijama, potencijalnog kupca zanima pitanje: je li stjecanje Tesla Powerwall danas isplativo?

Suhi brojevi

Pa izračunajmo ekonomsku isplativost kupnje inovativnog proizvoda od Tesle. Isplati li se i kako će se otplata ponašati u uvjetima Rusije i Sjedinjenih Država?

Uvjeti plaćanja:

Uzmimo dnevnu potrošnju električne energije vlasnika Tesla Powerwall jednakom 10 kW, tj. puni kapacitet baterije dovoljan je za jedan dan potrošnje;
Cijena Tesla Powerwall-a - $3 500 , što je po stopi koja je važeća u trenutku objave ovih izračuna 175.000 rubalja(uzimajući u obzir zaokruživanje i po stopi od 50,01 rubalja za 1 dolar);
trošku Tesla Powerwall-a dodajemo potrebu za kupnjom pretvarača, čija je cijena oko 1.500 - 75.000 rubalja;
uzet ćemo u obzir gubitke pri povezivanju Tesla Powerwall u lancu baterija - strujni pretvarač - inverter... Općenito Učinkovitost sustava bit će 87%... Oni. u početku potrošaču nije dostupno 10 kW * h, već samo 8.7.
s dvozonskom tarifizacijom (tarife „dan/noć”), pretpostavit ćemo dnevnu potrošnju energije na razini od 5 kW * h (57,5% maksimalnog Tesla Powerwall resursa), a večernju - na razini od 3,7 kW * h (42,5%) ...

Situacija u SAD-u:

Na teritoriju Sjedinjenih Država postoji dvozonska tarifa o plaćanju električne energije:

Od 14:00 do 19:00 sati

Od 19:00 do 14:00 sati

Uz potrošnju od 5 kW * h tijekom dana i 3,7 kW * h u "noćnom" vremenu, dnevni troškovi pri korištenju standardne električne mreže bit će:

5 kW * h * 10,16 rubalja + 3,7 kW * h * 2,31 rubalja = 50,82 rubalja + 8,54 rubalja = 59,36 rubalja / dan.
59,34 rubalja * 365 dana = 21 659 rubalja godišnje.

Standardna litij-ionska baterija gubi oko 6% (0,6 kW) svog izvornog kapaciteta (tj. 10 kW) godišnje. Svake godine će mu se kapacitet smanjivati i nakon 3-4 godine samo jedan Tesla Powerwall neće biti dovoljan. Evo nekih grubih izračuna kako će se baterija ponašati tijekom vremena.

godine rada: maksimalni vijek trajanja baterije je 15 godina.
Maksimalni kapacitet: smanjuje se za 6% (0,6 kW) od izvornog kapaciteta svake godine.
Trošak električne energije: izračunato iz omjera dnevnih/noćnih cijena po gore navedenim cijenama.
Spremanje: koliko Tesla Powerwall uštedi godišnje.
Otpad za dop energija: dogovorili smo da dnevno trošimo 8,7 kW. Nedostatak električne energije (prouzročen degradacijom baterije) nadoknađuje javna elektroenergetska mreža.

Za 15 godina korištenja, čak i bez uzimanja u obzir otpada na dodatnu energiju, Tesla Powerwall se ne isplati... S obzirom da je trošak kW * sata električne energije u Rusiji oko 60% niži, teško da je vrijedno govoriti o preporučljivosti takve akvizicije. Podsjetim da je kupnja Tesla Powerwall kita koštala 250.000 rubalja, a to ne uključuje solarne panele.

Razmišljanja

Teslino nepromjenjivo rješenje prava je vizija za budućnost bez emisija i nemilosrdnog korištenja prirodnih resursa. Nažalost, za krajnjeg potrošača trošak deklariran na Tesla Powerwall-u neće biti ekonomski isplativa akvizicija. Na kupnju baterije trebat će dodati i "cijenu tamjana i svijeća" u obliku solarnih panela, pretvarača i invertera, a degradacija litij-ionskih baterija je jednostavno neće pokriti početne troškove... No, ako ste spremni ulagati u budućnost, spremni za korak prema “zelenom planetu” i cijena izdanja nije presudna – vrijeme za Tesla Powerwall je već došlo za vas.

I ne zaboravite da odlaganje bilo koje baterije također košta. Ponekad nisu beznačajni.

Glavni problem električnih automobila uopće nije infrastruktura, već same “baterije”. Punjenje nije tako teško na svakom parkiralištu. I sasvim je moguće pooštriti snagu električnih mreža. Ako netko ne vjeruje u ovo, sjetite se eksplozivnog rasta mobilnih mreža. U doslovno 10 godina, operateri su postavili infrastrukturu diljem svijeta koja je ponekad kompliciranija i skuplja od one koja je potrebna za električne automobile. Bit će "beskonačan" novčani tok i izgledi za razvoj, tako da će se tema pokrenuti brzo i bez puno buke.

Jednostavan izračun potrošnje baterije modela Tesla S

Prvo, shvatimo “od čega je napravljen ovaj hot dog”. Nažalost, na web stranici proizvođača objavljene su karakteristike izvedbe za kupca koji se ne voli sjećati ni Ohmovog zakona, pa sam morao potražiti informacije i napraviti svoje grube procjene.
Što znamo o ovoj bateriji?
Postoje tri opcije, koje su označene kilovat-satima: 40, 60 i 85 kWh (40 je već ukinuto).

Poznato je da je baterija sastavljena od serijskih 18650 Li-Ion 3.7v baterija. Proizvođač je Sanyo (aka Panasonic), kapacitet svake limenke je navodno 2600mAh, a težina 48g. Najvjerojatnije postoje alternativne zalihe, ali karakteristike bi trebale biti ~ iste, a najveći dio transportera dolazi od svjetskog lidera.

(U serijskim automobilima sklopovi baterija izgledaju potpuno drugačije =)
Kažu da je težina pune baterije ~500kg (jasno je da ovisi o kapacitetu). Odbacimo zaštitnu školjku, sustav grijanja/hlađenja, sitnice i ožičenje težine, pa recimo 100 kg Ostalo je ~400 kg baterija. Uz težinu jedne limenke od 48g, izlazi otprilike ~8000-10000 limenki.
Provjerimo pretpostavku:
85.000 vat-sati / 3,7 volti = ~ 23.000 amper-sati
23000 / 2,6 = ~ 8850 limenki
To je ~ 425 kg
Dakle, otprilike konvergira. Možemo tvrditi da ima ~2600mAh elemenata u količini od oko 8k.
Tako sam nakon proračuna naišao na film =). Ovdje se nejasno izvještava da se baterija sastoji od više od 7 tisuća ćelija.

Sada možemo lako shvatiti financijsku stranu problema.
Svaka limenka običnog maloprodajnog kupca DANAS košta ~ 6,5 USD.
Da ne budem neutemeljen, potvrđujem ekranom. Upareni kompleti za 13,85 USD:

Veleprodajna cijena iz tvornice će, po svemu sudeći, biti gotovo 2 puta niža. Odnosno, negdje oko 3,5-4 dolara po komadu. možete kupiti i jedan bibik (8000-9000 komada je već ozbiljna veleprodaja).
I ispada da je cijena samih baterijskih ćelija za bateriju danas ~ 30 000 $. Naravno, Tesla ih dobiva puno jeftinije.
Prema specifikaciji proizvođača (Sanyo), imamo 1000 zajamčenih ciklusa punjenja. Zapravo, napisano je najmanje 1000, ali činjenica je da će za ~ 8000 limenki minimum biti relevantan.
Dakle, ako uzmemo standardnu prosječnu kilometražu automobila godišnje 25000 km (odnosno negdje ~ 1-2 punjenja tjedno), dobivamo otprilike 13 godina do 100% UKUPNE neupotrebljivosti. Ali ove banke gube gotovo polovicu svog kapaciteta nakon 4 godine u ovom načinu rada (ova činjenica je zabilježena za ovu vrstu baterije). Zapravo, još uvijek rade pod garancijom, ali auto ima upola manju kilometražu. Operacija u ovom obliku gubi svaki smisao.
To znači da je negdje oko 30-40 tisuća dolara za 4 godine normalnog roll-offa ukinuto. S obzirom na to, bilo kakvi izračuni troškova punjenja izgledaju smiješno (bit će ~ 2-4k dolara struje za cijeli vijek trajanja baterije =).
Čak se i iz ovih grubih brojki mogu procijeniti izgledi za izbacivanje "ICE-smradova" s tržišta automobila.
Za limuzinu sličnu modelu S s motorom s unutarnjim izgaranjem na 25000 km godišnje, trebat će ~ 2500-3000 dolara za benzin. Za 4 godine, odnosno ~ 10-14 tisuća dolara.

zaključke

Dok cijena baterija ne padne 2,5 puta (ili cijene goriva porastu 2,5 puta =), prerano je govoriti o masovnom preuzimanju tržišta.
Međutim, izgledi su izvrsni. Proizvođači baterija će povećati kapacitet. Baterije će postati lakše. Oni će sadržavati manje rijetkih zemnih metala.
Čim za slične limenke (3.7v) pristupačna veleprodajna cijena za 1000 kapacitetamAh će se smanjiti na 0,6-0,5 dolara, počet će masovno kretanje u električnim automobilima(benzin će postati ~ jednak u potrošnji).
Preporučam praćenje i drugih faktora oblika "baterije". Možda će njihove cijene varirati neravnomjerno.
Pretpostavljam da će se ta smanjenja cijena dogoditi čak i prije sljedeće revolucije u tehnologiji kemijskih baterija. Ovo će brz evolucijski proces koji će trajati 2-5 godina.
Naravno, postoji rizik od naglog porasta potražnje za takvim baterijama. Kao rezultat toga, nedostaje sirovina ili zaliha, ali čini mi se da će sve biti u redu. Slični su rizici u prošlosti bili jako precijenjeni, a kao rezultat toga, stvari su se nekako popravile.
Ovdje treba istaknuti još jednu zanimljivu točku. Tesla ne zatvara samo 8k limenki u jednu konzervu. Baterije prolaze teška testiranja, međusobno se usklađuju, stvara se visokokvalitetni krug, dodaje se lukav sustav hlađenja, hrpa kontrolera, senzora i drugih visokostrujnih punjenja, što običnom kupcu još nije dostupno. Tako da će biti jeftinije kupiti novu bateriju od Tesla nego uštedjeti novac i uzeti bilo kakav kanu. A ispada da Tesla je odmah potpisala sve kupce za potrošni materijal koji košta 10 puta više od same energije punjenja.... Ovo je dobar posao =).
Druga je stvar što će se uskoro pojaviti konkurenti. Primjerice, BMW će uskoro lansirati električnu i-seriju (najvjerojatnije ću dugi niz godina ulagati u dionice BMW-a umjesto Tesle). A onda – još.

Bonus. Kako će se promijeniti globalno tržište?

Što se tiče glavne sirovine za proizvodnju automobila, potrošnja čelika će naglo pasti. Aluminij iz motora s unutarnjim izgaranjem će se preseliti u dijelove karoserije, jer više nije moguće napraviti karoserije električnih automobila od čelika (preteške). Bez ICE-a, složene i teške čelične komponente nisu potrebne. U autu (i u infrastrukturi) bit će puno više bakra, više polimera, više elektronike, ali čelika gotovo da neće biti (barem u vučnim elementima + šasiji i oklopu. Sve). Čak će i omoti za baterije bez lima =).
Potrošnja ulja, maziva, tekućina i svih vrsta aditiva bit će svedena gotovo na nulu. Smrdljivo gorivo će ući u povijest. Međutim, bit će potrebno sve više polimera, tako da Gazprom ostaje na vrhu =). Općenito, neracionalno je "spaljivati" naftu. Može se koristiti za izradu čvrstih i trajnih proizvoda najviše tehnološke razine. Dakle, doba ugljikovodika neće završiti s električnim automobilima, ali će reforme na ovom tržištu biti ozbiljne i bolne.

Gubitak kapaciteta baterije tijekom rada jedan je od problema električnih vozila, unatoč činjenici da je ovaj proces norma za svaki uređaj opremljen litij-ionskim baterijama. Međutim, stručnjaci iz organizacije Plug-in America otkrili su da je električni automobil iznimka u tom pogledu.

Tako su potrošili neovisno istraživanje, koji je pokazao da je gubitak snage iz baterije modela S, čak i uz dugu kilometražu, mali. Konkretno, baterija ovog automobila u prosjeku gubi 5% svog kapaciteta nakon što automobil prijeđe oznaku od 50 tisuća milja (80 tisuća km), a s vožnjom od više od 100 tisuća milja (160 tisuća km) - pa čak i manje od 8% ... Studija je provedena na temelju podataka s 500 električnih vozila Tesla Model S, čija je ukupna kilometraža bila više od 12 milijuna milja (20 milijuna km).

Osim toga, Plug-in America je proveo još jedno istraživanje, koje je pokazalo da se u četiri godine (otkad je Tesla Model S ušao na tržište) broj poziva u Tesline servise zbog problema s baterijom, elektromotorom ili punjačem značajno smanjio. uređaj.

Na kapacitet baterije može utjecati nekoliko čimbenika, poput učestalosti punjenja baterije, razdoblja nenapunjenosti i broja brzih punjenja. Podaci Plugin America također pokazuju da su se stope zamjene za glavne komponente značajno poboljšale:

Takvi podaci ohrabruju, no unatoč tome, Tesla nastavlja raditi na poboljšanju svoje baterije i tehnologije ćelija. Tvrtka je započela znanstvenu suradnju s istraživačkom grupom Jeffa Dahna na Sveučilištu Dalhousie. Ovaj odjel specijaliziran je za produljenje vijeka litij-ionskih baterijskih ćelija, a cilj mu je maksimizirati vijek trajanja baterije uz mali gubitak snage.

Napominjemo da baterija Tesla Model S, kao i sam auto, ima jamstvo 8 godina od 2014. godine i bez ograničenja kilometraže. Tada je čelnik Tesle Elon Musk donošenje takve odluke objasnio na sljedeći način: "Ako uistinu vjerujemo da su elektromotori puno pouzdaniji od motora s unutarnjim izgaranjem, s manje pokretnih dijelova... onda bi naša politika jamstva to trebala odražavati."

pogleda

Spremi u Odnoklassniki Spremi VKontakte