Kako deluje baterija avtomobila Tesla Model S. Teslin akumulator: naprava, značilnosti, uporaba Akumulator Tesla modela

Spomladi 2015 je Tesla javnosti pokazala novo baterijo za dom. V svojem bistvu predstavlja novo stopnjo v razvoju korporacije. Ta baterija je naslednji korak k ustvarjanju pametnega doma, ki ne bo odvisen od zunanjih komunikacij.

Zgodovina ustvarjanja

Proizvodnja in poraba električne energije v 21. stoletju je eden najpomembnejših problemov. Obeti vsega človeštva so v veliki meri odvisni od tega. Tradicionalno se električna energija proizvaja na dva načina:

1. komercialni (predelava premoga, nafte, plina, jedrska energija, uporaba vode in sončne energije);
2. nekomercialne (predelava industrijskih odpadkov, drv, uporaba mišične moči).

Poleg tega komercialni viri predstavljajo več kot 90 % vse proizvodnje električne energije. Ta trend je opazen že več kot ducat let, kljub veliki krizi virov goriva in onesnaženosti ozračja. Če situacije ne začnete popravljati, lahko pride do energetske krize ali svetovne okoljske katastrofe. Zato se je Tesla odločila, da z razvojem inovativne baterije prispeva k izboljšanju sistemov za proizvodnjo in uporabo električne energije.

Projekt izdelave te edinstvene Tesle baterije je vodil sam Elon Musk, ki ga lahko štejemo za revolucionarja na področju informacijske tehnologije. Dejansko še pred 10 leti skoraj nihče ni verjel v uspeh električnih vozil. Vendar pa je bilo s prizadevanji Elona Muska mogoče ustvariti priljubljeno visokokakovostno električno Teslo Model S, ki bi jo želel kupiti vsak voznik. Izkazalo se je, da je bila kljub monopolu motorjev z notranjim zgorevanjem že zdavnaj najdena alternativa tekočemu gorivu. Le nihče si ni upal spremeniti ustaljenih tradicij. Po uspehu električnih vozil se je Tesla odločila razviti gospodinjsko baterijo.

Odločitev je 30. aprila predstavil sam Elon Musk. Takšen revolucionaren razvoj ne bi smel pozitivno vplivati ​​le na okolje, ampak tudi na gospodarstvo kot celoto. Nova baterija se imenuje Tesla Powerwall. Omogočil vam bo zmanjšanje ogljičnega odtisa in znatno znižanje stroškov energije. Se pravi, je podjetje Tesla začelo nadaljevati idejo o avtonomnem zagotavljanju hiš, kar ni več nekaj edinstvenega. Številni lastniki podeželskih hiš že danes pokrivajo strehe svojih domov s sončnimi paneli, ki jih poganjajo svinčeve baterije. Teslina nova baterija bi morala biti veliko bolj učinkovita in stroškovno učinkovita.

Lastnosti baterije Powerwall

Baterija Powerwall lahko črpa energijo iz sončnih kolektorjev in drugih virov energije. Sistem ima lahko zmogljivost 7 in 10 kW. V skladu s tem je prva možnost primerna za vsakodnevno uporabo, druga pa za ustvarjanje energetskih rezerv. Strokovnjaki ocenjujejo, da povprečna ameriška družina, ki živi v samostojni hiši s tremi spalnicami, ki bo delovala na Teslino baterijo, porabi približno 3200 kWh. Zato lahko popolnoma napolnjena baterija oskrbuje takšno hišo približno 4-5 ur.

Predvideva se, da bo namestitev Teslinih baterij potekala v sodelovanju s podjetjem Solar City. To podjetje se ukvarja z izdelavo in montažo sončnih kolektorjev, njegov največji delničar pa je tudi briljantni Elon Musk. V prihodnje je predvideno vključitev drugih partnerjev, ki bodo sodelovali pri razvoju projekta. Po mnenju finančnih strokovnjakov bi lahko prodaja novih baterij Tesli prinesla skoraj 4,5 milijarde dolarjev.To je posledica dejstva, da bo mnoga velika podjetja lahko nove baterije uporabljala za svoje namene. Prav zanje bo razvit sistem Powerpack, ki bo vključeval cel sklop baterijskih sklopov z zmogljivostjo 100 kW na uro. Za industrijske namene se te baterije lahko združijo v skupni sistem z zmogljivostjo 10 MW na uro ali več. Tesla je že objavila, da so opremo že začeli testirati v ameriških podjetjih Walmart in Cargill.

Prednosti baterije Tesla Powerwall

Uporaba litij-ionskih baterijskih celic

Uporaba litij-ionskih baterij je pomembna inovacija, ki je bila vzeta za osnovo za ustvarjanje baterije Powerwall, ki bistveno presega tradicionalne izdelke s svinčevo kislino. Tako ima svinčena baterija največ 800 ciklov praznjenja in polnjenja. Hkrati ima litij-ionska baterija 1000-1200 ciklov polnjenja in praznjenja. Poleg tega je litij-ionska baterija kar nekajkrat boljša od svinčeve baterije glede na težo in kapaciteto.

Lep dizajn

Zahvaljujoč svoji majhnosti je Teslina baterija dobila lep in eleganten dizajn. Razvijalci Tesla Powerwall so se odločili, da mora ta izdelek ustvariti prijeten prvi vtis, ki bi na koncu lahko postal odločilen. Ta izdelek ima zaobljene robove in je relativno tanjši od konkurence. Poleg tega ustvarjalci ponujajo široko paleto barv za te polnilne baterije. Zato bo Tesla Powerwall tudi brez upoštevanja tehničnih lastnosti zagotovo pritegnil vašo pozornost. To napravo je mogoče namestiti neposredno na steno, kjer bo zavzela najmanj prostora.

Celostna ekostruktura

Nova baterija Powerwall je predstavljena v dveh modifikacijah, od katerih ima vsaka zmogljivost 7 in 10 kW na uro. Njihov strošek je 3 tisoč oziroma 3,5 tisoč dolarjev. Načeloma, če potrošnik iz nekega razloga nima dovolj zmogljivosti, lahko v sistem doda še več baterij, s čimer poveča skupno zmogljivost na 90 kW na uro. To pomeni, da lahko povežete največ 9 baterij. Za priključitev teh baterij vam ni treba temeljito preučiti načel gradnje električnih omrežij. Tukaj lahko rešite vse težave z enim kablom.

Učinkovita rešitev za podjetja in industrijo

Vzporedno s Powerwallom je bil predstavljen še en sistem, ki je namenjen oskrbi industrijskih objektov z električno energijo. Ta novi izdelek se imenuje Tesla Powerpack. Posebnost te baterije je v možnosti neskončnega povečanja potencialne zmogljivosti, ki doseže nekaj gigavatov na uro. Ta baterija je nastala pod vodstvom Elona Muska, ki je vajen razmišljati na veliko. Zato je bila ta baterija predstavljena ne toliko za posamezne uporabnike kot za celoten sistem elektrifikacije kot celote. Za oskrbo celotnega planeta z energijo bo Tesla ustvaril več kot 900 milijonov Powerpackov.

Ta sistem bo skrbel za okolje, ki bo popolnoma odpravilo industrijsko proizvodnjo električne energije z uporabo fosilnih virov. Vse to bo zmanjšalo izpust zunanjih snovi v okolje. Poleg tega vam bo Tesla Powerpack baterija omogočila popolno avtonomijo za kateri koli industrijski objekt.

Izračun vračila v Rusiji

Pred nakupom baterije Tesla morate razumeti, ali vam bo koristila. Če vzamemo količino porabljene energije na dan za 10 kW na uro, bo to enako porabi polne kapacitete baterije na dan. Cena baterije Tesla Powerwall je 3,5 tisoč, kar po trenutnem menjalnem tečaju znaša približno 175 tisoč rubljev. Poleg tega ne pozabite na potrebo po nakupu pretvornika, ki po sodobnih standardih stane 1,5 tisoč dolarjev. Prav tako ne pozabite na izgube, ki se lahko pojavijo v električnem tokokrogu, ki ga sestavljajo baterija, tokovni pretvornik in pretvornik. Hkrati je skupni izkoristek Tesla baterije približno 87%. Uporabnik torej ne prejme vseh 10 kW na uro, ampak le 8,7 kW na uro.

Ob upoštevanju dvoconske tarife je dnevna poraba energije 5 kW na uro, kar je 57 % največjega vira opreme Tesla Powerwall. Vso preostalo energijo porabimo za večerno porabo. S takšnim izračunom bodo na dan uporabe električnega omrežja stroški za leto približno 22 tisoč rubljev na leto v ZDA in več kot tretjino manj v Rusiji. Poleg tega morate upoštevati, da običajna litij-ionska baterija tradicionalno izgubi približno 6 % svoje prvotne zmogljivosti v enem letu. Zato se bo sčasoma zmogljivost baterije postopoma zmanjševala in po nekaj letih ne boste mogli kos eni bateriji Tesla Powerwall.

Izkazalo se je, da se ob upoštevanju vseh stroškov baterija Tesla Powerwall pri nas ne izplača niti v 15 letih. Skupni stroški opreme, tudi brez sončnih kolektorjev, znašajo približno 250 tisoč rubljev.

Razmišljanja o temi

Po mnenju mnogih strokovnjakov je nov razvoj podjetja zanimiva možnost za doseganje energetske neodvisnosti. Ta naprava vam bo omogočila, da se veselite prihodnosti brez škodljivih emisij in nenehnega izčrpavanja naravnih virov. Vendar so danes stroški te opreme previsoki, da bi bili pri nas donosni. Poleg tega, če stroškom dodate še ceno pretvornika, inverterja in sončnih kolektorjev, se bo situacija izkazala za še manj rožnato. Hkrati pa so mnogi pripravljeni vlagati v svojo prihodnost že zdaj, da bi na ta način ustvarili zeleni planet. V ta namen je najbolj primeren Tesla Powerwall. Poleg tega lahko računate na nadaljnje znižanje stroškov Teslinih baterij v prihodnosti.

Seveda ideja Elona Muska ni povsem inovativna, saj je danes na svetu veliko možnosti za domače baterije. Vendar pa so po Muskovem mnenju vse te baterije predrage, neprijetne in premalo zanesljive. Zato je glavni cilj Tesle popularizacija teh baterij in znižanje njihove cene.

Po mnenju strokovnjakov bi morale nove baterije Powerwall pritegniti tiste družine in podjetja, ki imajo na svojih strehah že nameščene sončne kolektorje. Sam Musk meni, da je samo v Kaliforniji vsaj 300 zasebnih hiš, ki so opremljene s solarnimi sistemi. Zato jih je mogoče varno opremiti s Tesla baterijami. Tudi takšne baterije bodo odlična možnost za zgradbe, ki potrebujejo stalno neprekinjeno napajanje. To velja za bolnišnice, vojaške organizacije itd. Zahvaljujoč kopičenju sončne energije so sončni paneli lahko učinkovitejši in bolj povprašeni. Na primer, če je prej veliko opuščenih sončnih kolektorjev, saj so delovali le na močni sončni svetlobi, se lahko zdaj situacija spremeni. Z uporabo polnilnih baterij lahko energijo shranjujemo podnevi in ​​porabimo zvečer, kar je bolj učinkovito.

Pomanjkljivosti

Ključna pomanjkljivost Tesla baterije je njena visoka cena. Poleg tega bo treba za namestitev baterije dodatno plačati nekaj tisoč dolarjev. Strinjam se, da si vsaka družina ne more privoščiti takšnega razkošja. Zato je po besedah ​​Elona Muska treba ljudem pokazati, da lahko s pomočjo te naprave znatno prihranite denar. Za to naj bi začetne stroške naprave znižali za približno 30%. To bo mogoče, ko bo končana gradnja Tesline nove tovarne v Nevadi. Na splošno so strokovnjaki optimistični, saj po njihovem mnenju v zadnjih desetletjih cena električne energije na splošno pada in ni predpogojev za dvig te cene v bližnji prihodnosti. Zato bo Teslin razvoj v obliki edinstvene domače baterije kmalu postal resnično priljubljen in povpraševan.

Napaja se izključno z električno energijo, shranjeno v baterijah.

Od začetka proizvodnje je Tesla v svoje električne avtomobile Model S vgradila baterije s kapaciteto od 40 do 100 kWh, kasneje pa še v Model X, od katerih je vsak sestavljen iz 8, 12 ali 16 delov.

Vsak odsek je med seboj povezana majhna Panasonicova prstna baterija, nekoliko večja od standardnih AA baterij. Tesline cilindrične baterije imajo premer 18 mm in višino 65 mm. Omeniti velja tudi, da je njihova prednost v vzdržljivosti, zanesljivosti in zmogljivosti v težkih avtomobilskih razmerah.

1 - baterija za shranjevanje; 2 - pretvornik napetosti (DC / DC); 3 - Visokonapetostni kabel (oranžen); 4 - Glavni vgrajeni polnilnik 10 kW; 5 - Dodatni polnilnik 10 kW (opcija); 6 - priključek za polnjenje; 7 - Pogonski modul;

Baterija 40 kWh

40-kilovatna baterija je na voljo v dveh vrstah: 40-kilovatna baterija z 8 odseki (segmenti / celice) (na osnovi baterije Toyota RAV4 EV) in 60-kilovatna baterija, ki je imela 12 celic in je bila programirana za polnjenje do 40 kilovatov....

Tesla Model S 40 kWh ni bil priljubljen, zato je bila njihova proizvodnja kmalu končana.

Baterija 60 kWh

60 kW baterija je bila sestavljena iz 12 ali 16 delov. 12-celična baterija je bila nameščena na modelu S40, 16-celična baterija je bila označena kot "NOVA" in je bila korenito spremenjena.

Baterija 70/75 kWh

Poleg tega, da je bila ta baterija nameščena na modelu S60 (S60D), je bila nameščena tudi na modelih S70 (S70D) in S75 (S75D), vendar z
napredne funkcije.

60 kWh baterijo za 60. model je odlikovala odsotnost 77 baterij AA, pri modelu S iz 70-ih je bilo vseh 16 odsekov popolnoma napolnjenih z baterijami, s čimer se je povečala skupna zmogljivost baterije.

Baterija 85/90 kWh

Tesla baterija 85, 90 in 100 kWh je sestavljena iz 16 odsekov. Vsaka celica je sestavljena iz 444 "prstnih" baterij in ima svojo BMS ploščo, ki nadzoruje uravnoteženje vseh celic.

Najbolj priljubljena baterija, ki jo dobavi Tesla (85 kWh), vsebuje 7104 18650 baterij.

Leta 2015 je Panasonic preoblikoval anodo in povečal kapaciteto baterije za približno 6 %, kar je omogočilo shranjevanje do 90 kW energije. Posledično se med 90-kilovatno baterijo razlikuje od 85-kilovatne po zmogljivosti:

• prvič, zmogljivost baterije Panasonic 18650 v 85-kilovatni bateriji ima težo 46 gramov, v 90-kilovatni bateriji enaka baterija tehta 48,5 grama;
• drugič, trenutna moč v 85. bateriji je 10C, v 90. - 25C (zaradi tega je način Ludicrous na voljo samo pri Tesli z baterijo 90 in 100 kWh, saj tehnične zmogljivosti avtomobilu omogočajo hitrejšo dinamiko );

Baterija 100 kWh

Najmočnejša Tesla baterija. Notranje baterijske celice so bile konfigurirane tako, da sprejmejo 516 18650 baterij na modul.

V 100-kilovatno baterijo je bilo nameščenih skupno 8.256 Panasonicovih baterij, ki so sposobne shraniti nekaj več kot 100 kWh energije in Teslinim električnim avtomobilom omogočiti prevoz več kot 500 kilometrov.

Ta baterija ima izhodni tok 25C in predstavlja "najsodobnejšo tehnologijo" v baterijskem inženirstvu iz Tesle.

In tudi ta razvoj in izboljšanje se ne ustavi. Za nadaljnje izboljšanje učinkovitosti baterije in nižje stroške je Tesla zgradil veliko tovarno baterij v Sparksu v Nevadi, imenovano Gigafactory 1.

Tovarna izdeluje novo zasnovo baterije, imenovano 2170. Ima premer 21 mm in višino 70 mm in je bila prvotno uporabljena v Tesla Powerwall in Powerpacku ter novi limuzini Tesla Model 3, ki je manjša in cenejša od model S.

Baterija 2170 je 46 % večja po prostornini kot 18650 in 10-15 % energetsko učinkovitejša od 18650.

Zelo pomembno je, da baterijo pravilno napolnite, in sicer s primernim polnilnikom – originalnim ali kvalitetnega proizvajalca, saj se baterija pregreva od domačih polnilnikov, slabih kontaktov in slabe kakovosti toka, kar posledično močno vpliva na zmogljivost in dolgo življenjsko dobo baterije. baterijo.

Med delovanjem proizvajalec močno priporoča, da avtomobila ne izpostavljate neprekinjeni izpostavljenosti temperaturam nad +60C ali pod -30C več kot 24 ur

Priporočljivo je, da baterije ne izpraznite popolnoma. Če avto ni v uporabi, se energija postopoma porablja za napajanje vgrajene elektronike (baterija se vsak dan izprazni v povprečju za 1 %).

Da bi preprečili popolno praznjenje, je priporočljivo, da avto postavite v varčevalni način, v katerem se izklopi napajanje vgrajene elektronike, kar bo zmanjšalo praznjenje na 4% na mesec. Omeniti velja tudi, da se v načinu varčevanja z energijo 12-voltna baterija preneha polniti, kar bo povzročilo popolno praznjenje v 12 urah. Zato se boste v tem primeru morali priključiti na zunanjo zagonsko baterijo ali jo zamenjati.

Vendar ne pozabite, da morate pri aktiviranju načina varčevanja z energijo avto priključiti na vir napajanja za 2 meseca, da preprečite popolno izpraznitev akumulatorja Tesla.

Tesla je konec aprila predstavila domače baterije. Kaj je to: še ena revolucija ameriške korporacije ali logična povezava na poti do izgradnje pametnega in neodvisnega doma? Ugotovimo skupaj.

Elona Muska lahko upravičeno imenujemo revolucionar v svetu tehnologije. Še pred 10 leti je malokdo verjel, da bodo električni avtomobili prišli na množični trg, danes pa je Tesla Model S limuzina, ki bi jo rad imel vsak avtomobilski navdušenec. Alternativa bencinskemu motorju je bila najdena že zdavnaj, vendar si dolgo časa nihče ni upal "razbiti celotne industrije".

Vprašanje proizvodnje in porabe električne energije v XXI stoletju je še posebej pereče. Danes je obstoj človeštva dobesedno odvisen od tega. Tradicionalna klasifikacija proizvodnje energije ima dve globalni razvejanosti:

• komercialno rudarjenje: premog, oljni skrilavec, nafta, plin (pravzaprav so osnova sodobne energije, ki pokrivajo 90 % skupnih potreb podjetij in prebivalstva), jedrske, hidro, geotermalne, sončne, valovne in plimske postaje.
• rudarjenje iz nekomercialnih virov: kmetijski in industrijski odpadki, mišična moč, drva.

Kljub krizi z gorivom, ki je bila na naslovnicah v zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, se je skoraj 50 let pozneje malo spremenilo v načinu proizvodnje električne energije. Prebivalstvo raste, potencialna potreba po elektriki narašča, posledično pa je planet vse bolj onesnažen. In lahko se prepiramo o tem, kaj bo prišlo prej - energetska kriza ali okoljska katastrofa, vendar je najboljši izhod iz te situacije radikalna revizija celotne industrije pridobivanja energije in načel oskrbe prebivalstva z električno energijo.

Tesla energija in infrastruktura

Elon Musk bo 30. aprila predstavil rešitev, ki naj bi blagodejno vplivala ne le na okolje, ampak tudi na denarnice potrošnikov. Tesla napajalni zid skrbi za okolje z dramatičnim zmanjšanjem izpustov ogljikovega dioksida in odpravo visokih računov za energijo. Z zadnjo točko se bomo ukvarjali nekoliko kasneje, za zdaj pa poglejmo svet, ki nam ga ponuja Tesla.

Ideja o kopičenju električne energije in avtonomni oskrbi hiš ni novost. Številni lastniki podeželskih hišic so strehe svojih domov pokrili s sončnimi kolektorji in si zagotovili hrano s pomočjo svinčeve baterije... In tu je prva prednost Tesla Powerwall.

Število ciklov polnjenja in praznjenja svinčeno-kislinske baterije komaj doseže 800, medtem ko se litij-ionska baterija ponaša s 1000-1200 cikli. Glede na razmerje med težo in zmogljivostjo je litij-ionska baterija skoraj 5-krat višja od svinčeno-kislinske baterije. To je Tesli omogočilo, da je ustvaril privlačen dizajn za svojo novo linijo izdelkov.

Oblika in oblikovni faktor... Da, mnenje osebe o katerem koli izdelku je odvisno od njegovega videza. Zaobljeni robovi, minimalna debelina (po standardih konkurenčnih izdelkov) ohišja, razpoložljivost palete barv. Ne da bi se poglobili v načela Tesla Powerwall, začnete razmišljati o tem, kako bi dopolnil vašo garažo. Tesla Powerwall je pritrjen na steno in zavzame minimalen prostor.

Holistični ekosistem... Predstavljene baterije Tesla Powerwall so na voljo v dveh modifikacijah z zmogljivostjo 7 in 10 kWh po ceni $3000 in $3500 oz. Če potrošnik čuti očitno pomanjkanje zmogljivosti, lahko vedno dopolni arzenal baterij z nakupom še enega in s tem poveča skupno zmogljivost do 90 kW * h (priključimo lahko do 9 baterij). Povezava ne zahteva temeljitega preučevanja načel gradnje električnih omrežij: en kabel rešuje vse težave.

Podjetniška in poslovna rešitev... Skupaj s Powerwallom je bil predstavljen izdelek, ki lahko reši problem oskrbe tovarn, obratov in celotne industrije - baterije Teslin napajalni paket... Njihova značilnost je zmožnost neskončnega povečevanja potencialne zmogljivosti do nekaj gigavatov * h.

Načrti za popolno alternativno elektrifikacijo. Elon Musk je oseba, ki je vajena razmišljati globalno. Zato predstavitev Teslinih baterij ne zasleduje edinega namena prodaje izdelka omejenemu krogu zainteresiranih uporabnikov. Govorimo o obsežni in popolni elektrifikaciji celotnega planeta Zemlje z uporabo baterij. Za oskrbo celotnega planeta z dovolj energije iz Tesle 900 milijonov baterije Powerpack.

Skrb za okolje, popolna zavrnitev proizvodnje električne energije, katere vir bodo izčrpni naravni viri, ki vodijo do sproščanja škodljivih snovi v ozračje in popolna avtonomija katerega koli, tudi najbolj oddaljenega kotička planeta - vse to so današnje realnosti. Toda do trenutka (če sploh) globalnega prehoda na elektriko, črpano iz sonca, vetra, plimovanja in nakopičeno v baterijah, potencialnega kupca zanima vprašanje: ali je nakup Tesla Powerwall danes donosen?

Suhe številke

Izračunajmo torej ekonomsko izvedljivost nakupa inovativnega izdelka pri Tesli. Ali je vredno in kako se bo vračilo obnašalo v razmerah Rusije in Združenih držav?

Pogoji plačila:

• Vzemimo enako dnevno porabo električne energije lastnika Tesla Powerwall 10 kW, tj. polna zmogljivost baterije zadostuje za en dan porabe;
• Cena Tesla Powerwall - $3 500 , kar je po tečaju, ki velja v času objave teh izračunov 175.000 rubljev(ob upoštevanju zaokroževanja in po tečaju 50,01 rubljev na 1 $);
• stroškom Tesla Powerwall dodamo potrebo po nakupu pretvornika, katerega stroški znašajo približno 1.500 - 75.000 rubljev;
• upoštevali bomo izgube pri povezovanju Tesla Powerwall v verigo baterija - tokovni pretvornik - pretvornik... General Učinkovitost sistema bo 87 %... tiste. sprva potrošniku ni na voljo 10 kW * h, ampak le 8,7.
• z dvoconsko tarifacijo (tarife "dan / noč") bomo dnevno porabo energije predpostavili na ravni 5 kW * h (57,5% največjega vira Tesla Powerwall), večerno pa na ravni 3,7 kW * h (42,5 %) ...

Stanje v ZDA:

Na ozemlju Združenih držav je dvoconska tarifa o plačilu električne energije:

Od 14.00 do 19.00 strošek 1 kW * h električne energije je 0,2032 $ (10,16 rubljev).
Od 19.00 do 14.00 stroški močno padejo na 0,0463 $ (2,31 rubljev) na 1 kW * h.

Pri porabi 5 kW * h podnevi in ​​3,7 kW * h v "nočnem" času bodo dnevni stroški pri uporabi standardnega električnega omrežja:

5 kW * h * 10,16 rubljev + 3,7 kW * h * 2,31 rubljev = 50,82 rubljev + 8,54 rubljev = 59,36 rubljev / dan.
59,34 rubljev * 365 dni = 21 659 rubljev na leto.

Standardna litij-ionska baterija izgubi približno 6 % (0,6 kW) svoje prvotne zmogljivosti (tj. 10 kW) na leto. Vsako leto se bo njegova zmogljivost zmanjševala in po 3-4 letih samo en Tesla Powerwall ne bo dovolj. Tukaj je nekaj grobih izračunov, kako se bo baterija obnašala skozi čas.

Leta delovanja: maksimalna življenjska doba baterije je 15 let.
Največja zmogljivost: vsako leto zmanjša za 6 % (0,6 kW) prvotne zmogljivosti.
Stroški električne energije: izračunano iz razmerja dnevnih/nočnih cen po zgornjih cenah.
Shranjevanje: koliko Tesla Powerwall prihrani na leto.
Odpadki za dodatno energija: dogovorili smo se, da porabimo 8,7 kW na dan. Pomanjkanje električne energije (povzročeno zaradi degradacije baterije) se nadomesti z javnim elektroenergetskim omrežjem.

Za 15 let uporabe, tudi brez upoštevanja izgube dodatne energije, Tesla Powerwall se ne izplača... Glede na to, da so stroški kW * ure električne energije v Rusiji približno 60% nižji, je komaj vredno govoriti o smiselnosti takšnega nakupa. Naj vas spomnim, da je nakup kompleta Tesla Powerwall stal 250.000 rubljev, to pa ne vključuje sončnih kolektorjev.

Razmišljanja

Teslina nehlapna rešitev je prava vizija za prihodnost brez emisij in neusmiljene rabe naravnih virov. Žal, za končnega potrošnika strošek, deklariran na Tesla Powerwall, ne bo ekonomsko upravičena pridobitev. Pri nakupu baterije bo treba dodati "ceno kadila in sveč" v obliki sončnih kolektorjev, pretvornika in inverterja, degradacija litij-ionskih baterij pa je preprosto ne bo pokrilo začetnih stroškov... Če pa ste pripravljeni vlagati v prihodnost, pripravljeni narediti korak proti "zelenemu planetu" in cena izdaje ni odločilna - čas za Tesla Powerwall je že prišel za vas.

In ne pozabite, da tudi odstranitev katere koli baterije stane. Včasih niso nepomembni.

Glavna težava električnih avtomobilov sploh ni infrastruktura, temveč same »baterije«. Polnjenje ni tako težko na vsakem parkirišču. In moč električnih omrežij je povsem mogoče zaostriti. Če kdo temu ne verjame, se spomnite eksplozivne rasti mobilnih omrežij. V dobesedno 10 letih so operaterji po vsem svetu razvili infrastrukturo, ki je včasih bolj zapletena in dražja od tiste, ki je potrebna za električne avtomobile. Prišlo bo do »neskončnega« denarnega toka in možnosti za razvoj, zato bo tema omenjena hitro in brez velikega odlašanja.

Preprost izračun porabe baterije modela Tesla S

Najprej ugotovimo, iz česa je ta hot dog. Žal so na spletni strani proizvajalca objavljene lastnosti delovanja za kupca, ki se ne rad spominja niti Ohmovega zakona, zato sem moral poiskati informacije in narediti svoje grobe ocene.
Kaj vemo o tej bateriji?
Na voljo so tri možnosti, ki so označene s kilovatnimi urami: 40, 60 in 85 kWh (40 je že ukinjeno).

Znano je, da je baterija sestavljena iz serijskih 18650 Li-Ion 3.7v baterij. Proizvajalec je Sanyo (aka Panasonic), kapaciteta vsake pločevinke je menda 2600mAh, teža pa 48g. Najverjetneje obstajajo alternativne zaloge, vendar bi morale biti lastnosti delovanja ~ enake in glavnina transportnega traku prihaja od vodilnega svetovnega proizvajalca.

(V serijskih avtomobilih so akumulatorski sklopi videti povsem drugače =)
Pravijo, da je teža polne baterije ~ 500 kg (jasno je, da je odvisno od kapacitete). Zavrzimo zaščitno lupino, sistem za ogrevanje/hlajenje, malenkosti in napeljavo, ki tehtajo, no, recimo, 100 kg Ostane še ~400 kg baterij. S težo ene pločevinke 48 g izide približno ~ 8000-10000 pločevink.
Preverimo predpostavko:
85.000 vatnih ur / 3,7 voltov = ~ 23.000 amper ur
23000 / 2,6 = ~ 8850 pločevink
To je ~ 425 kg
Zato se približno konvergira. Lahko trdimo, da je elementov ~2600mAh v količini približno 8k.
Tako sem po izračunih naletel na film =). Tukaj je nejasno poročano, da je baterija sestavljena iz več kot 7 tisoč celic.

Zdaj lahko zlahka ugotovimo finančno plat vprašanja.
Vsaka pločevinka navadnega maloprodajnega kupca DANES stane ~ 6,5 $.
Da ne bom neutemeljen, potrdim z zaslonom. Seznanjeni kompleti za 13,85 $:


Veleprodajna cena iz tovarne bo očitno skoraj 2-krat nižja. Se pravi nekje 3,5-4 $ na kos. lahko celo kupiš en bibik (8000-9000 kosov je že resna veleprodaja).
In izkazalo se je, da so stroški samih baterijskih celic za baterijo danes ~ 30.000 $. Seveda jih Tesla dobi veliko ceneje.
Po specifikaciji proizvajalca (Sanyo) imamo 1000 zajamčenih ciklov polnjenja. Pravzaprav je napisanih vsaj 1000, a dejstvo je, da bo za ~ 8000 pločevink minimalen ustrezen.
Tako, če vzamemo standardno povprečno kilometrino avtomobila na leto 25000 km (torej nekje ~ 1-2 polnjenja na teden), dobimo približno 13 let do 100% SKUPNE neuporabnosti. Toda te banke izgubijo skoraj polovico svoje zmogljivosti po 4 letih v tem načinu (to dejstvo je zabeleženo za to vrsto baterije). Pravzaprav še delajo pod garancijo, a ima avto pol manjšo kilometrino. Operacija v tej obliki izgubi vsak pomen.
To pomeni, da je nekje 30-40k $ za 4 leta normalnega upadanja odpadlo. V tem ozadju so vsi izračuni stroškov polnjenja videti smešni (za celotno življenjsko dobo baterije bo ~ 2-4k $ električne energije =).
Tudi iz teh grobih številk je mogoče oceniti možnosti za izrinjanje "smradov ICE" z avtomobilskega trga.
Za limuzino, podobno modelu S z motorjem z notranjim zgorevanjem pri 25000 km na leto, bo za bencin potrebno ~ 2500-3000 $. Za 4 leta, ~ $ 10-14k.

sklepi

Dokler cena baterij ne pade 2,5-krat (oziroma cene goriva narastejo 2,5-krat =), je prezgodaj govoriti o množičnem prevzemu trga.
Vendar pa so obeti odlični. Proizvajalci baterij bodo povečali zmogljivost. Baterije bodo postale lažje. Vsebujejo manj redkih zemeljskih kovin.
Takoj ko za podobne pločevinke (3.7v) dostopna veleprodajna cena za 1000 zmogljivostimAh se bo zmanjšal na 0,6-0,5 $, začelo se bo množično gibanje električnih avtomobilov(bencin bo postal ~ enak po porabi).
Priporočam spremljanje tudi drugih oblikovnih faktorjev "baterij". Morda se bodo njihove cene neenakomerno razlikovale.
Predvidevam, da se bodo ta znižanja cen zgodila še pred naslednjo revolucijo v tehnologiji kemičnih baterij. Bo hiter evolucijski proces, ki bo trajal 2-5 let.
Seveda ostaja nevarnost močnega povečanja povpraševanja po takšnih baterijah. Posledično primanjkuje surovin oziroma zalog, a zdi se mi, da bo vse v redu. Podobna tveganja so bila v preteklosti močno precenjena in posledično so se stvari nekako izboljšale.
Tu je treba omeniti še eno zanimivo točko. Tesla ne zapre samo 8k pločevink v eno konzervirano hrano. Baterije so podvržene težkim testiranjem, medsebojno usklajene, ustvari se kakovostno vezje, dodan je zvit hladilni sistem, kup krmilnikov, senzorjev in drugega visokotokovnega polnjenja, ki ga navadnemu kupcu še ni na voljo. Torej bo ceneje kupiti novo baterijo pri Teslu kot prihraniti denar in vzeti kanu. In izkazalo se je, da Tesla je nemudoma podpisala vse kupce za potrošni material, ki stane 10-krat več kot sama energija polnjenja.... To je dober posel =).
Druga stvar je, da se bodo kmalu pojavili konkurenti. Na primer, BMW bo kmalu lansiral električno serijo i (najverjetneje bom več let namesto Tesle vlagal v delnice BMW). In potem - več.

Bonus. Kako se bo spremenil svetovni trg?

V smislu glavne surovine za avtomobilsko proizvodnjo se bo poraba jekla močno zmanjšala. Aluminij iz motorja z notranjim zgorevanjem se bo preselil v dele karoserije, ker karoserije električnih avtomobilov ni več mogoče izdelati iz jekla (pretežke). Brez ICE kompleksne in težke jeklene komponente niso potrebne. V avtu (in v infrastrukturi) bo veliko več bakra, več polimerov, več elektronike, jekla pa skoraj ne bo (vsaj v vlečnih elementih + šasiji in oklepu. Vse). Tudi baterijski ovitki bodo brez kositra =).
Poraba olj, maziv, tekočin in vseh vrst aditivov se bo zmanjšala skoraj na nič. Smrdljivo gorivo bo šlo v zgodovino. Vendar pa bo potrebnih vedno več polimerov, tako da Gazprom ostaja na vrhu =). Na splošno je neracionalno "kuriti" olje. Uporablja se lahko za izdelavo trdnih in trajnih izdelkov najvišje tehnološke ravni. Doba ogljikovodikov se torej ne bo končala z električnimi avtomobili, vendar bodo reforme na tem trgu resne in boleče.

Izguba zmogljivosti baterije med delovanjem je ena od težav električnih vozil, kljub temu, da je ta proces norma za vsako napravo, opremljeno z litij-ionskimi baterijami. Vendar so strokovnjaki organizacije Plug-in America ugotovili, da je električni avtomobil v tem pogledu izjema.

Tako so porabili neodvisne raziskave, ki je pokazal, da je izguba moči iz baterije modela S tudi pri dolgi kilometrini majhna. Zlasti akumulator tega avtomobila v povprečju izgubi 5% svoje zmogljivosti, potem ko avtomobil premaga oznako 50 tisoč milj (80 tisoč km) in z vožnjo več kot 100 tisoč milj (160 tisoč km) - in celo manj kot 8% ... Študija je bila izvedena na podlagi podatkov 500 električnih vozil Tesla Model S, katerih skupna kilometrina je bila več kot 12 milijonov milj (20 milijonov km).

Poleg tega je Plug-in America izvedel še eno študijo, ki je pokazala, da se je v štirih letih (odkar je na trg prišel Tesla Model S) število klicev na Tesline bencinske servise zaradi težav z baterijo, elektromotorjem ali polnilnikom občutno zmanjšalo. naprava.

Na zmogljivost baterije lahko vpliva več dejavnikov, na primer, kako pogosto je baterija popolnoma napolnjena, čas nenapolnjenosti in število hitrih polnjenj. Podatki Plugin America tudi kažejo, da so se stopnje zamenjave za glavne komponente znatno izboljšale:

Takšni podatki so spodbudni, a kljub temu Tesla še naprej dela na izboljšanju svoje baterije in tehnologije celic. Podjetje je začelo znanstveno sodelovanje z raziskovalno skupino Jeff Dahn na univerzi Dalhousie. Ta oddelek je specializiran za podaljšanje življenjske dobe litij-ionskih baterijskih celic, njegov cilj pa je maksimirati življenjsko dobo baterije z majhno izgubo energije.

Upoštevajte, da ima baterija Tesla Model S, kot tudi sam avto, garancijo 8 let od leta 2014 in brez omejitev prevoženih kilometrov. Nato je vodja Tesle Elon Musk sprejetje takšne odločitve pojasnil takole: "Če resnično verjamemo, da so elektromotorji veliko bolj zanesljivi kot motorji z notranjim zgorevanjem, z manj gibljivimi deli ... potem bi morala naša garancijska politika to odražati."