В очередной раз Тесла демонстрирует самую умную стратегию по массовости электромобилей. В Китае Tesla будет использовать для Model 3 аккумуляторы двух совершенно разных химических элементов. Один обеспечит наименьшую стоимость/более высокую доступность, а другой обеспечит наилучший запас хода.
В этой статье мы увидим, почему новая стратегия Tesla в отношении батарей, вероятно, будет принята другими автопроизводителями.
Предупреждение
Вот такие статьи я люблю писать, они будут длинными…
Давайте начнем с дифференциации самых популярных сегодня химических элементов аккумуляторов, чтобы понять выбор Tesla.
Аноды
Аноды LTO обычно комбинируются с катодами NCM. Они лучше подходят для ESS (систем хранения энергии), поскольку они делают батареи большими, тяжелыми и дорогими. Однако они чрезвычайно безопасны и долговечны.
Оксид титаната лития ( ДП )
Катоды
Для электромобилей основное внимание уделялось улучшению катодов. Обычно они сочетаются с графитовыми анодами, но в последнее время для достижения более высокой плотности энергии используется смесь графита с кремнием. Однако использование кремния происходит за счет сокращения срока службы из-за вздутия анода.
Феррофосфат лития ( ЛФП )
Фосфат лития-ферромарганца ( ЛФМП )
Литий Никель Кобальт Марганец (NCM 333 или 111)
Литий Никель Кобальт Марганец (NCM 523)
Литий Никель Кобальт Марганец (NCM 622)
Литий Никель Кобальт Марганец (NCM 712)
Литий Никель Кобальт Марганец (NCM 811)
Литий Никель Кобальт Алюминий ( НКА )
Теперь, когда вы знаете основные преимущества и недостатки самых популярных химических элементов аккумуляторов, легко догадаться, какие из них Тесла выбрал для разных целей…
Стандартный модельный ряд Tesla Model 3
Для стандартной модели Model 3 в Китае Tesla будет использовать LFP или LFMP. аккумуляторные батареи от CATL. Мало того, что эти аккумуляторные элементы не требуют кобальта, что означает более низкую стоимость и более высокую доступность, они также не требуют очень сложной TMS (системы терморегулирования), поскольку они очень безопасны.
Теперь давайте посмотрим, чего ожидать…
С аккумуляторными ячейками LFP Tesla может установить в Model 3 батарею емкостью 50 кВтч за 4000 евро, которая выдерживает 4000 полных циклов зарядки/разрядки до достижения EoL (окончание срока службы). EoL достигается, когда батарея сохраняет только 80 % своей первоначальной емкости. Это означает, что если новый Tesla Model 3 Standard Range имел средний запас хода 300 км, то после 4 000 циклов и 1 080 000 км [(300 + 240) / 2 x 4 000] запас хода все равно будет 240 км.
Гипотетически Аккумулятор Tesla Model 3 LFP
Tesla Model 3 Long Range
Для дальнобойной модели 3 в Китае Tesla будет использовать химию с высоким содержанием никеля (NCM 712, NCM 811 или NCA), вероятно, от LG Chem. Эти аккумуляторные элементы обеспечивают наилучшую плотность энергии, что позволяет увеличить радиус действия. Однако для них по-прежнему требуется некоторое количество кобальта, что делает их более дорогими и менее доступными.
Теперь давайте посмотрим, чего ожидать…
Батарея NCM 811
Примеры:
С аккумуляторными ячейками NCM 811 Tesla может установить в Model 3 батарею на 75 кВтч за 7 500 евро, которая выдерживает 1 000 полных циклов зарядки/разрядки до достижения EoL (окончание срока службы). EoL достигается, когда батарея сохраняет только 80 % своей первоначальной емкости. Это означает, что если новая Tesla Model 3 Long Range имела средний запас хода 450 км, то после 1 000 циклов и 405 000 км [(450 + 360) / 2 x 1 000] запас хода все равно будет 360 км.
Гипотетически Аккумулятор Tesla Model 3 NCM 811
Как видите, использование двух разных химических элементов аккумуляторов позволяет Tesla предлагать своим клиентам выбор между лучшим ассортиментом и лучшей стоимостью. Более того, использование разных поставщиков и сырья делает Tesla менее склонной к проблемам с производительностью аккумуляторов. Эта стратегия должна быть принята каждым автопроизводителем. Быть привязанным к ограниченному количеству поставщиков и/или сырья не очень разумно.
Ниссан
В настоящее время Nissan LEAF доступен для заказа с двумя разными аккумуляторными блоками, но в обоих используются одни и те же элементы Envision AESC. Аккумуляторная батарея на 40 кВтч состоит из 192 (96s2p) аккумуляторных элементов NCM 523, а аккумуляторная батарея на 62 кВтч состоит из 288 элементов (96s3p). Ожидается, что позже в этом году Nissan перейдет на аккумуляторные элементы NCM 811.
Фольксваген
Volkswagen ID.3 будет предлагаться с тремя аккумуляторами разной емкости:в версии среднего класса будут использоваться аккумуляторные элементы NCM 622, а в версии для дальнего радиуса действия будут использоваться аккумуляторы типа NCM 811. Есть шанс, что в версии стандартного диапазона будут использоваться элементы LFP, но пока это только неподтвержденная возможность… Было бы здорово иметь хотя бы один вариант аккумуляторной батареи, построенный с элементами без кобальта, которые производятся из обильного сырья, что делает они дешевы и доступны для увеличения производства.
Ожидается, что версия ID.3 начального уровня появится в следующем году и будет стоить менее 30 000 евро. С батареей на 48 кВтч (используемая 45 кВтч) запас хода по WLTP составляет 330 км. Если Volkswagen поставит в него батарею LFP от CATL, это будет очень прибыльно, и я ожидаю, что производственные мощности будут очень высокими (могут превзойти Tesla Model 3).
Дорожная карта стоимости аккумуляторов от Volkswagen
Тем не менее, уже в этом году, несмотря на то, что в элементах аккумуляторов по-прежнему требуется некоторое количество кобальта, Volkswagen рассчитывает снизить стоимость кВтч ниже 100 евро (на уровне упаковки), что очень хорошо и, возможно, уступает Tesla.
Подводя итог, до тех пор, пока у нас не будет идеальной батареи (с высокой плотностью энергии, изготовленной из обильного сырья), каждый электромобиль должен предлагаться с двумя разными аккумуляторными блоками. Один изготовлен из обильного и дешевого сырья, что обеспечивает наилучшую стоимость и доступность, а другой аккумулятор с более высокой энергоемкостью предлагает лучший ассортимент по более высокой цене и ограниченному производству.
Например, с этой стратегией мой любимый электрический супермини Renault ZOE может быть доступен с аккумулятором LFP на 40 кВтч и аккумулятором NCM 811 на 60 кВтч. С LFP-аккумулятором на 40 кВт·ч производство ZOE не только обойдется Renault дешевле, чем его газовый аналог (Clio), но и позволит достичь того же уровня производства, поскольку сырье в изобилии.
Гипотетический аккумулятор Renault ZOE LFP
Благодаря отличному сроку службы этот вариант батареи идеально подходит для использования с технологией Vehicle-to-Grid (V2G). На самом деле, это может быть единственная химия батареи, которая, наконец, делает внедрение V2G рациональным.
Гипотетически Аккумулятор Renault ZOE NCM 811
Аккумулятор с большей энергоемкостью следует рассматривать как премиальный вариант и продавать с более высокой прибылью.
Я с нетерпением жду возможности увидеть, какой автопроизводитель первым предложит свои электромобили с вариантами без кобальтовых аккумуляторов в Европе или Северной Америке. Я предполагаю, что тот, который уже имеет связи с CATL, так что, вероятно, Тесла, Фольксваген или PSA. Как вы думаете?
Секретный календарь Renault раскрывает два новых BEV
Стареющие автомобили Америки
Из Нидерландов в Австралию на электрическом переоборудованном Volkswagen Golf Estate
Советы по ремонту и профилактическому обслуживанию Hot Rod