Tesla разрабатывает аккумуляторы, способные проработать без замены 1,6 млн км



    Аккумуляторы в электромобилях — слабое звено. Даже если батарея сконструирована без инженерных ошибок и не дает сбоев, ее срок службы гораздо меньше, чем у самого электромобиля. Ну а поскольку последние сейчас — восходящий тренд, то производители стремятся улучшить аккумуляторы, чтобы сделать электрокары еще популярнее.

    Инженерная компания, которая разрабатывает различные технологические новшества для Tesla, занимается созданием батарей, способных выдержать 1 млн миль (свыше 1,6 млн км) пути без необходимости замены. Tesla Inc такие батареи нужны, и не только для того, чтобы радовать клиентов, но и для машин, которые будут обслуживать клиентов роботакси — сервиса, который компания планирует запустить в скором будущем (возможно, уже в следующем году).

    Выступая на Tesla Autonomy Event, Илон Маск заявил, что электромобили компании конструируются таким образом, чтобы выдержать 1 млн миль. Это касается как автомобиля в целом, так и отдельных его компонентов. Всех, кроме аккумуляторов. Текущие батареи нужно менять после 300 — 500 тыс. миль проделанного пути.

    Батареи, о которых идет речь выше, существуют не только в виде проекта на бумаге. Тестовые образцы уже выпущены и протестированы. Результаты показывают, что эти аккумуляторы действительно способны обслуживать электрокар на протяжении 1,6 млн км пути. Это по-прежнему Li-Ion батарея из «однокристального» катода следующего поколения и новым электролитом.

    Команда исследователей, которая проводит тестирование, испытывает аккумуляторы в разных режимах и с разной нагрузкой. Так, тесты включают долгосрочный цикл зарядки-разрядки при температурах в 20, 40 и 55°C, краткосрочное хранение при тех же условиях и еще несколько режимов. Батареи испытываются с разными электролитами, включая те, что могут обеспечить быстрый заряд аккумулятора.

    Как оказалось, даже при температуре в 40°C аккумуляторы выдерживают 4000 циклов заряд-разряд. С активной системой охлаждения, которая используется в батарейных комплексах Tesla, срок службы будет еще выше, аккумуляторы смогут выдерживать около 6000 циклов.



    По словам исследователей, новые аккумуляторы идеально подходят для роботакси, электрических тягачей и прочих транспортных средств, которые работают постоянно и на износ. Для тягачей, которые накатывают за короткое время десятки и сотни тысяч километров, это особенно важно.


    Насколько можно судить, Tesla постепенно приближается сразу к нескольким намеченным целям. Одна из них — постоянное наращивание объемов выпуска электромобилей. Вторая — улучшение качества своих машин и постепенное увеличение автономности. Плюс ко всему, компания расширяет ассортимент выпускаемых транспортных средств и предоставляемых услуг. И для всего этого нужны аккумуляторы — надежные, долгосрочные, с возможностью быстрой зарядки. Если новые батареи реально могут выдержать 1,6 млн км, то вскоре на дороги выйдут новые электромобили, которые будут служить очень долго.
    Madrobots
    248,91
    Приближаем сингулярность за ваши деньги
    Поделиться публикацией

    Комментарии 40

      +3
      Так. Посмотрим, что тут у нас.
      Материал катода меняем с NCA на NCM523 (монокристаллический). Оксид кремния выбрасываем из анода, оставляем только графит. Модифицируем электролит. И опа!
      да, эта штука скорее всего может служить 4000 циклов до 80% начальной емкости.
      Но в пассиве у нас:
      минус 30-40% плотности энергии, как в килограммах, так и в литрах.
      Утяжеление батареи на те же проценты, или чуть меньше если откажутся от цилиндрического форм-фактора.
      Итого, это не Модел 3 будет бегать дольше, это будут батарейки для отдельного сегмента, дешевле, тяжелее, долговечнее. Идеально для систем хранения энергии, например.
        +3
        Или для тягачей типа Tesla Semi.
        При общем весе груженого автопоезда 40-60 тонн лишняя тонна массы аккумуляторов в тягаче погоды не сделает.
        Заголовок спойлера
        А ещё можно батарею устанавливать в полуприцепе, что открывает новые возможности по логистике и времени простоя тягачей.
          +2
          Новое — это хорошо забытое старое =)
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              0

              Как там с износом таких проводов на скоростях тягачей от 120 км/ч? Не получится как с той дорогой из фотоэлементов? Или это будут отдельные трассы с более низкой максимальной скоростью?

                0
                За 120 км/ч на автобане на тягаче в Германии влепят такой штраф, что тягач больше не понадобится…

                Будут гнать 120 при разрешенной скорости 80 — водителя тягача сдадут через три минуты другие водители.

                Там скорость 80 + 9 км не наказываемого штрафом в большинстве случаев ограничена на уровне оборудования в тягаче. Водитель при всем желании быстрее не сможет ехать.
                  0

                  Так это, значит, утка, что там на некоторых дорогах даже для грузовиков 100 — это нижний порог, а не верхний? Ну, тогда понятнее, — останется только вопрос обслуживания такого количества коммуникаций.
                  Это ведь всё же не несколько погасших фонарей, что плохо, но не смертельно, т.к. у каждого автомобиля есть собственный источник света и габаритные огни. Тут это уже равносильно огромной пробке из грузовиков, либо фактическому требованию для условного грузовика всё равно иметь возможность проехать весь путь на собственной батарее.

                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                    0
                    В Германии для фур максималка 90км/ч +3км которые снимают из-за погрешности измерительных приборов. Во многих других странах ЕС да, 80км/ч.
                    0
                    Электропоезда и больше 200 гоняют, то есть проблема решаемая.
                    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  0
                  Учитывая в 20 раз меньшую энергоемкость, тонна аккумуляторов эквивалентна 50-литровому баку с соляркой.
                  Вот в грузовых тягачах наверное как раз гибриды бы сильно подошли, небольшой (в тонну) аккумулятор для рекуперации и привода тяговых электродвигателей и «бензиновый» генератор для подзаряда этого аккумулятора.
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                      0
                      В тесле аккумулятор 540 кг. Килограмм 200 наверное экономится на двигателе/КПП, но всё-таки. Гибриды в легковых наверное не сильно превалируют над прочими решениями в силу сложности и большей массы всей силовой установки, но мне кажется в грузовиках как раз гибриду самое место, тут тебе и рекуперация и больший КПД большего по размеру генератора, где ДВС работает в стабильном режиме, максимально экономичном. Ну или батарейку в 2-3 тонны лития ставить, безумие…
                  0
                  Идеально (выделено мной) для систем хранения энергии, например

                  ссылку можно на сравнение различных систем хранения энергии?
                  Спасибо заранее
                0
                А как при -20-30°C?
                  0
                  А при таких температурах только обогрев батареи накопленным в ней зарядом.
                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                    0
                    не так много людей живут в таком климате.
                      0
                      Это немного не ответ на вопрос, а он, вопрос, тем не менее актуален.
                        –1
                        Канада, Аляска, бо́льшая часть РФ, Монголия, северный Китай, северный Казахстан, страны севера Европы, Исландия и Гренландия. А самое смешное, что бо́льшая часть населения стран с жарким климатом, неспособна купить и обслуживать Теслу.
                          0
                          но практически вся европа и штаты, густонаселенная часть китая и т.д. с куда более мягким климатом.
                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                          +1
                          Вероятно, ищут способы уменьшить загрязнение воздуха в местах скопления людей. Всё-таки, системы очистки на электростанциях могут работать лучше, чем установленные на отдельные автомобили. Кроме того, заметная часть электричества вырабатывается без выделения углекислого газа. Таким образом, в городах получаем воздух, содержащий меньше серы, окиси азота, углекислого газа и т.д. Возможно, по-началу, так будет даже дороже, но здоровье того стоит — это лучше чем дышать смогом.
                          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                              +1
                              Да — мой косяк — не заметил, что вы про обогрев батареи.
                              Но на электромобиле/гибриде вряд-ли будут греть батарею печкой — скорее сделают общую систему водяного охлаждения на батарею и силовую электронику, которая питает электродвигатели. Тогда в режимах/климатических условиях когда тепла от электроники недостаточно будут просто подогревать электричеством, т.к. ТЭН-ом управлять заметно проще чем механической печкой на топливе.

                              Графики, которые мотивируют, что пора начинать бороться с ростом CO2:
                              Углекислый газ в атмосфере Земли
                              За последние 50 лет(возможно будет нужно поклацать на картинках внизу)

                              Сейчас мы превысили 400ppm и за последние 20 лет есть намек на загиб графика в сторону ускорения роста. Если ничего не предпринимать — есть риск, что к концу 21 века доберемся до 1000ppm, которая уже заметно влияет на сиюминутное самочувствие — а «включатся» ли в природе компенсаторные механизмы, которые помешают увеличению CO2 — «бабушка надвое сказала»

                              И да, мне тоже кажется, что для грузовиков-дальнобойщиков, которые сравнительно мало ездят по городам, дизель или метан пока оптимальнее чем электричество.
                            0
                            Если греться ветровым или солнечным электричеством, то почему бы и нет, вполне. Но в случае сжигания торфа/угля на ТЭЦ действительно не очень.
                            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                0
                                Мой поставщик клянётся, что 100% электричества, которое я у него покупаю, «полностью зелёное». Вот только дорогое оно…
                          +2
                          Spoiler header
                          image

                          Наконец-то в графиках про емкость/циклы начали писать(не имею в виду конкретных авторов, а вообще) что за циклы, а то довольно забавно как порой оказывается что в красивом графике деградации аккумуляторов в зависимости от количества циклов и условий эксплуатации, через 20 страниц, в самом низу мелким шрифтом написано(если вообще написано) что указаны не эквивалентные полные циклы(эквивалентный полный цикл, это когда вы заряжаете аккумулятор до 60% и разряжаете до 40%, то вы должны сделать 5 таких циклов по 20%, чтобы получить 1 эквивалентный полный цикл).
                            0
                            когда вы заряжаете аккумулятор до 60% и разряжаете до 40%, то вы должны сделать 5 таких циклов по 20%, чтобы получить 1 эквивалентный полный цикл

                            Это не совсем то, как батареи работают. Там нелинейная зависимость от глубины разряда, т.е. 5 по 20% не равны 1 по 100%, здесь скорее будет 15-20 по 20%. В целом в научных статьях всегда имеются ввиду эквивалент полных циклов.
                              0
                              Может быть я не там и не то читал, но везде где мне попадалось, выглядело это +- так:
                              Equivalent full cycles were calculated from the total cycled energy and the initial cell capacity according to
                              Equation (3):

                              Neq is the equivalent number of full cycles, Wtot is the accumulated energy throughput for the cycled
                              cell, Unom is the specified nominal battery voltage and Qinit is the measured initial battery capacity.

                              В данном случае(откуда я скопировал) в делителе умножено на 2, так как за Wtot считали и разряд и заряд.
                            0
                            Ну так понятно что по отданой энергии аккумулятор проиграет, а по сроку службы можно выиграть, если не надо столько энергии запасать/отдавать.
                              0
                              А где лития столько набраться на эти батареи? Не Маск ли говорил на презентации Model 3, что для обширного производства им понадобится всё что есть скупать?
                                0
                                Увеличивать добычу и налаживать вторичную переработку.
                                Запасов лития достаточно, это мощностей по его добыче и очистке маловато — запаздывают за быстрым ростом спроса. Вот их и нужно наращивать.
                                0

                                Пока вижу, что вроде смогли решить проблему 20-80% и теперь аккумуляторы можно безболезненно гонять в режиме 0-100%. 1млн.км мне видится слишком много — 500т.км было бы нормальным показателем для современного авто — моральное устаревание наступит раньше.


                                Я бы сейчас больше занимался скоростью быстрой зарядки и емкостью.

                                  0
                                  1млн.км мне видится слишком много — 500т.км было бы нормальным показателем для современного авто — моральное устаревание наступит раньше.
                                  Если посмотреть в сторону робомобилей, от которых Тесла не отказывается, то флот Модел 3 может очень долго колесить в режиме робокара. Ну и еще есть в проекте тягач, которому не помешал бы такой пробег… ибо он очень быстро достигается.
                                    0
                                    Это для коммерческих авто в первую очередь — такси и грузовиков (который Тесла тоже активно сейчас разрабатывает).

                                    Там 1 миллион миль пробега за срок службы авто — как раз самое то будет.

                                    Ну и для стационарных батарей — там ресурс и срок службы тоже важнее чем удельная емкость и скорость зарядки.

                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                  Самое читаемое