Как прекрасна литиевая батарея 2170, используемая в Tesla Model 3

Недавно Tesla обнародовала некоторые детали батареи Model3. До этого они очень скрытно относились к литиевым батареям 2170 последнего поколения. Поскольку аккумулятор произведен совместно с Panasonic, заводом по производству супер аккумуляторов Giga factory1 в Неваде, его ядро, наконец, позвольте нам взглянуть на один или два.

Где священна литиевая батарея 2170?

В качестве модели объема Model3 разработала для этой цели новую платформу и архитектуру аккумуляторной батареи. Мы знаем, что батареи большего размера лучше для превосходной емкости и плотности энергии, в то время как батареи меньшего размера не увеличивают удельную энергию и не снижают затраты на батареи за счет управления технологическим процессом и подбора сырья.

Такая же цилиндрическая литиевая батарея, размер модели 2170 составляет 21 мм в диаметре и 70 мм в длину. Это более выгодно, чем тип 18650 (18 мм в диаметре и 65 мм в длину) с точки зрения теоретического верхнего предела. С этой целью в Model 3 впервые была использована литиевая батарея 2170.

Следует отметить, что Tesla активно участвует в создании этой литиевой батареи 2170. Как и литиевая батарея 18650, ее аккумуляторные элементы по-прежнему производятся Panasonic, но аккумуляторные модули и блоки производятся Tesla, а производство аккумуляторов также планируется осуществлять на заводе супер-аккумуляторов Gigafactory1 в Неваде.

Ранее Маск заявлял, что литиевая батарея 2170 является самой высокой в мире плотностью энергии и самой дешевой батареей. Давайте посчитаем счета и посмотрим, правда ли это, как он сказал.

Плотность энергии литиевой батареи 2170 составляет 300 Втч / кг, что почти на 20% больше по сравнению с литиевой батареей 18650 (332 Втч / кг).

Этот спектакль еще больше способен победить множество брендов. В качестве примера возьмем отечественный пример, согласно плану развития аккумуляторных батарей «Сделано в Китае 2025»: к 2020 году удельная энергия отечественных аккумуляторов достигнет 300 Втч / кг. Тройные литиевые батареи, поставляемые BYD, Guoneng Battery и Watmar, теперь составляют около 200 Втч / кг.

То есть Tesla достигла уровня, которого мы ожидали через два года. В последние годы технология аккумуляторов быстро развивалась, и два года - это большой разрыв.

Что касается стоимости, стоимость литиевой батареи 2170 составляет 155 долларов / кВтч, что является определенным снижением по сравнению со 171 / кВтч литиевой батареи 18650. В целом аккумулятор применен к Model3, что позволяет снизить стоимость аккумулятора на 30-50%, что является неплохим показателем.

Кроме того, по словам Маска, он надеется снизить стоимость этой батареи до 100 долларов за киловатт-час в будущем (2020 г.). Согласно отраслевым оценкам, Tesla Model3 может быть прибыльной только тогда, когда себестоимость батареи Tesla упадет ниже 100 долларов за киловатт-час. Так что сейчас положение Tesla по-прежнему очень тяжелое.

Высокая плотность энергии и меньшее использование кобальта

Последние данные показывают, что батарея Tesla Model3 значительно снижает содержание кобальта при увеличении содержания никеля. Катод литиевой батареи 2710 использует соотношение никель-магний-кобальт 8: 1: 1 вместо маршрута 622, к которому все привыкли.

Мы знаем, что кобальт в основном играет роль в улучшении проводимости и скоростных характеристик. Основная роль никеля заключается в увеличении плотности энергии, но слишком высокое значение не способствует термической стабильности. Очевидно, что эта батарея по-прежнему имеет тенденцию к высокой плотности энергии. Что касается вопросов термостабильности, преимущества Tesla в системах управления энергопотреблением были реализованы.

Согласно неполным статистическим данным, основные права интеллектуальной собственности Tesla в основном связаны с системами управления батареями, включая системы охлаждения батарей, системы безопасности и системы балансировки заряда. Если взять в качестве примера систему контроля температуры в реальном времени, то его собственная система конденсации жидкости в организме сломана.

Проще говоря, в качестве двухрежимной системы охлаждения первый слой охлаждающего контура специально разработан для охлаждения аккумуляторной батареи, аккумуляторная цепь соединяет аккумуляторную батарею с охлаждающим насосом, контур заполнен охлаждающей жидкостью, и множество охлаждающие трубки выдвинуты, чтобы покрыть крышку. Прямым преимуществом каждого элемента батареи является более стабильный и надежный контроль температуры, гарантирующий, что температура каждого элемента батареи ниже его безопасного значения.

По словам представителя Tesla, литиевая батарея 2710 постоянно поддерживает отличную термическую стабильность. Что касается его стабильной работы, я считаю, что авторитет очень высок.

Это будет рынок форсировать?

С точки зрения тенденций, хотя высокое содержание никеля увеличит техническую сложность, с одной стороны, это может увеличить плотность энергии, с другой стороны, это может облегчить проблему недостаточного снабжения ресурсами кобальта. Хотя Tesla этого не говорит, важно знать, что цена на кобальт за последний год выросла более чем вдвое. Так что будь то технический или финансовый, у Tesla есть выбор.

Важно подчеркнуть, что я не думаю, что это спекуляция в глазах некоторых людей. По последним данным, в первой половине 2017 года Tesla инвестировала 692 миллиона долларов США в исследования и разработки аккумуляторов. В настоящее время внутренние расходы на НИОКР составляют лишь около 5% продаж.

Низкая рыночная доля отечественных транспортных средств на новых источниках энергии очевидна для всех, и продажи используются для ее облегчения. Все хорошо знают. Вдобавок, как и в прошлом году, BYD потратил 245 миллионов на разработку ресурсов лития в соленых озерах, что вызвало настоящий ажиотаж. По сравнению с Tesla почерк недостаточно крупный.

Однако это не означает, что батарея достигла идеального уровня, особенно необходимо улучшить снижение веса. Model3 делится на четыре модели, а именно: 50, 65, 80, P80D, цифра соответствует общей емкости заряженного аккумулятора. Емкость аккумулятора соответствует разной дальности плавания (тест EPA): 357 км, 454 км, 550 км и 539 км.

Что касается качества подготовки, то это 1650кг, 1725кг, 1800кг и 1925кг соответственно. Как модель с габаритными размерами (4694/1849/1443 мм) и BMW 3 серии (1540 ~ 1650 кг), она все еще имеет большой вес.

Резюме Aston

Также в недавнем прошлом был опубликован последний список поставщиков Tesla, и литиевые аккумуляторные блоки были в основном китайскими компаниями. Однако этим китайским компаниям не удалось успешно войти в число поставщиков первого уровня. Большинство основных поставщиков технологий Tesla поступают от компаний из Японии, США и Европейского Союза, а большинство китайских компаний входят в систему в качестве вторичных поставщиков сырья.

На самом деле жалко об этом думать. Кажется, что мы можем предоставить сырье, но мы не можем использовать их сильные стороны. Другими словами, мы хорошие садоводы, но мы не умеем хорошо готовить. Мы хотим получить такую технологию, как Tesla, которая была усовершенствована на основе оригинальной батареи 2170. У нас еще есть путь.

Также недавно Маск отпустил, следующая «суперзавода» Tesla находится в Китае. По мнению представителей отрасли, Tesla снизит стоимость продукта не менее чем на 20% после того, как он будет построен в Китае, что напрямую снизит конечную цену продукта и значительно стимулирует его продажи на китайском рынке. К тому времени литиевая батарея 2170 может вырабатывать еще больше энергии. Отечественным производителям нужно уделять пристальное внимание.