car >> машина >  >> Электромобиль
  1. Авто ремонт
  2.   
  3. Уход за автомобилем
  4.   
  5. Двигатель
  6.   
  7. Электромобиль
  8.   
  9. Автопилот
  10.   
  11. Автомобиль Фото

Стратегия умных аккумуляторов Tesla в Китае

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 )

  • Плотность энергии:(★) 1/5
  • Плотность мощности:(★★★★★) 5/5
  • Срок службы:(★★★★★) 5/5
  • Безопасность:(★★★★★) 5/5
  • Стоимость:(★) 1/5

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 )

  • Плотность энергии:(★★) 2/5
  • Плотность мощности:(★★★★) 4/5
  • Срок службы:(★★★★) 4/5
  • Безопасность:(★★★★★) 5/5
  • Стоимость:(★★★★★) 5/5

Фосфат лития-ферромарганца  ( ЛФМП )

  • Плотность энергии:(★★★) 3/5
  • Плотность мощности:(★★★★) 4/5
  • Срок службы:(★★★) 3/5
  • Безопасность:(★★★★★) 5/5
  • Стоимость:(★★★★) 4/5

Литий Никель Кобальт Марганец (NCM 333 или 111)

  • Плотность энергии:(★★★) 3/5
  • Плотность мощности:(★★★) 3/5
  • Срок службы:(★★★★) 4/5
  • Безопасность:(★★★★) 4/5
  • Стоимость:(★★) 2/5

Литий Никель Кобальт Марганец (NCM 523)

  • Плотность энергии:(★★★★) 4/5
  • Плотность мощности:(★★★) 3/5
  • Срок службы:(★★★) 3/5
  • Безопасность:(★★★) 3/5
  • Стоимость:(★★★) 3/5

Литий Никель Кобальт Марганец (NCM 622)

  • Плотность энергии:(★★★★) 4/5
  • Плотность мощности:(★★★) 3/5
  • Срок службы:(★★★) 3/5
  • Безопасность:(★★★) 3/5
  • Стоимость:(★★★) 3/5

Литий Никель Кобальт Марганец (NCM 712)

  • Плотность энергии:(★★★★★) 5/5
  • Плотность мощности:(★★) 2/5
  • Срок службы:(★★) 2/5
  • Безопасность:(★★) 2/5
  • Стоимость:(★★★★) 4/5

Литий Никель Кобальт Марганец (NCM 811)

  • Плотность энергии:(★★★★★) 5/5
  • Плотность мощности:(★★) 2/5
  • Срок службы:(★★) 2/5
  • Безопасность:(★★) 2/5
  • Стоимость:(★★★★) 4/5

Литий Никель Кобальт Алюминий ( НКА )

  • Плотность энергии:(★★★★★) 5/5
  • Плотность мощности:(★★★) 3/5
  • Срок службы:(★★★) 3/5
  • Безопасность:(★★) 2/5
  • Стоимость:(★★★★) 4/5

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

  • Стоимость:4000 евро
  • Мощность:50 кВтч.
  • Запас хода:300 км в новом состоянии, 240 км после 1 080 000 км.

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

  • Гравиметрическая плотность энергии:300 Втч/кг (на 50 % больше, чем у LFP)
  • Объемная плотность энергии:700 Втч/л (на 68 % больше, чем у LFP)
  • Срок службы:1000 циклов
  • Стоимость на уровне пакета:100 евро за кВт·ч.

Примеры:

  • Зенлаб
  • Представьте себе AESC
  • КАТЛ

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

  • Стоимость:7 500 евро.
  • Мощность:75 кВтч.
  • Запас хода:450 км в новом состоянии, 360 км после 405 000 км.

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

  • Стоимость:3 200 евро (3 840 евро с маржой прибыли 20 %).
  • Мощность:40 кВтч.
  • Запас хода по WLTP:300 км в новом состоянии, 240 км после 1 080 000 км

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

  • Стоимость:6 000 евро (8 400 евро с рентабельностью 40 %).
  • Мощность:60 кВтч.
  • Запас хода по WLTP:450 км в новом состоянии, 360 км после 405 000 км.

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?


Электромобиль

Секретный календарь Renault раскрывает два новых BEV

Уход за автомобилем

Стареющие автомобили Америки

Электромобиль

Из Нидерландов в Австралию на электрическом переоборудованном Volkswagen Golf Estate

Уход за автомобилем

Советы по ремонту и профилактическому обслуживанию Hot Rod