Tesla Motors chinakam inqilobiy eko-avtomobillarning yaratuvchisi bo'lib, ular nafaqat ommaviy ishlab chiqariladi, balki ulardan har kuni tom ma'noda foydalanish imkonini beruvchi o'ziga xos xususiyatlarga ega. Bugun biz Tesla Model S elektromobilining akkumulyatorini ko'rib chiqamiz, uning qanday ishlashini bilib olamiz va ushbu akkumulyator muvaffaqiyatining sehrini ochib beramiz.
Shimoliy Amerika atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi (EPA) ma'lumotlariga ko'ra, Model S 400 km dan ortiq masofani bosib o'tish uchun 85 kVt-soat batareyaning bir marta zaryadlanishi kerak, bu ixtisoslashgan bozordagi o'xshash avtomobillar orasida eng muhim ko'rsatkichdir. 100 km/soat tezlikka erishish uchun elektromobilga atigi 4,4 soniya kifoya qiladi.
Ushbu model muvaffaqiyatining kaliti - litiy-ion batareyalarning mavjudligi, ularning asosiy komponentlari Tesla'ga Panasonic tomonidan etkazib beriladi. Tesla batareyalari afsonalar bilan qoplangan. Shunday qilib, bunday batareyaning egalaridan biri uning yaxlitligini buzishga va uning ichida qanday ekanligini aniqlashga qaror qildi. Aytgancha, bunday batareyaning narxi 45 000 AQSh dollarini tashkil qiladi.
Batareya pastki qismida joylashgan, buning natijasida Tesla past og'irlik markaziga va mukammal ishlov berishga ega. Qavslar yordamida tanaga biriktiriladi.
Tesla batareyasi. Tahlil qilish
Batareya bo'limi 16 ta blokdan iborat bo'lib, ular parallel ravishda bog'langan va metall plitalar yordamida atrof-muhitdan himoyalangan, shuningdek, suvning kirib kelishiga to'sqinlik qiluvchi plastik astar.
Uni to'liq qismlarga ajratishdan oldin elektr kuchlanishi o'lchandi, bu batareyaning ish holatini tasdiqladi.
Batareyalarni yig'ish yuqori zichlik va ehtiyot qismlarni aniq o'rnatish bilan tavsiflanadi. Barcha terim jarayoni robotlar yordamida butunlay steril xonada amalga oshiriladi.
Har bir blok 74 ta elementdan iborat bo'lib, ular tashqi ko'rinishi bo'yicha oddiy barmoq batareyalariga (Panasonic lityum-ion xujayralari) juda o'xshash, 6 guruhga bo'lingan. Shu bilan birga, ularni joylashtirish va ishlatish sxemasini aniqlash deyarli mumkin emas - bu katta sir, ya'ni ushbu batareyaning nusxasini yaratish juda qiyin bo'ladi. Tesla Model S akkumulyatorining xitoylik analogini ko'rishimiz dargumon!
Grafit musbat elektrod, nikel, kobalt va alyuminiy oksidi esa manfiy elektrod bo'lib xizmat qiladi. .
Mavjud eng kuchli akkumulyator (uning hajmi 85 kVt/soat) 7104 ta shunday akkumulyatordan iborat. Va uning og'irligi taxminan 540 kg ni tashkil qiladi va uning parametrlari uzunligi 210 sm, kengligi 150 sm va qalinligi 15 sm. Faqat bitta 16 birlik tomonidan ishlab chiqarilgan energiya miqdori noutbuklardan yuzta batareya ishlab chiqaradigan miqdorga teng.
Batareyalarini yig'ishda Tesla Hindiston, Xitoy, Meksika kabi turli mamlakatlarda ishlab chiqarilgan elementlardan foydalanadi, ammo yakuniy takomillashtirish va qadoqlash Qo'shma Shtatlarda amalga oshiriladi. Kompaniya o'z mahsulotlariga 8 yilgacha kafolatli xizmat ko'rsatadi.
Shunday qilib, siz Tesla Model S akkumulyatori nimadan iboratligini va u qanday ishlashini bilib oldingiz. E'tiboringiz uchun rahmat!
Tesla Powerwall batareyalari 3000 va 3500 dollar turadi
Aksariyat odamlar uchun Tesla Motors faqat Tesla Model S elektromobillari bilan tanilgan.Mashina NHTSA maʼlumotlariga koʻra, dunyodagi eng tez sedani (eng kuchli versiyada) eng xavfsiz avtomobil unvoniga ega va odatda koʻp jihatdan noyobdir. .
Ammo Ilon Mask kompaniyasi faqat avtomobillar bilan yashamaydi. Kecha Tesla Motors yangi Powerwall batareyalarini e'lon qildi. Va ular avtomobil bozori uchun mo'ljallanmagan. Yangi echimlar uylar va korxonalarda foydalanishga qaratilgan.
Yangi qurilmalar Tesla Energy kompaniyasining yangi tashabbusi doirasida taqdim etilganiga qaraganda, yaqin kelajakda ushbu toifadagi boshqa mahsulotlar ham paydo bo'lishini kutish kerak.
Yangiliklarga qaytadigan bo'lsak, shuni ta'kidlash joizki, bular 7 yoki 10 kVt quvvatga ega litiy-ion batareyalardir.Albatta, Tesla an'anaviy zaxira akkumulyatorini chiqarmagan. Qurilma, shuningdek, suyuq issiqlik nazorat qilish tizimi va elektronika birligi bilan jihozlangan.
Powerwall ko'rinishini ta'kidlash kerak. Qurilma, shubhasiz, zamonaviy interyerni biluvchilarga yoqadi va boshqa egalar yangilikni inson ko'zidan yashirishlari shart emas.
Powerwall uy tarmog'iga osongina integratsiyalangan va quyosh panellari bilan tizimga ulanishi mumkin. Tesla ta'kidlashicha, yuqori quvvatli versiya energiya zaxirasi uchun optimallashtirilgan, ya'ni u korxonalar uchun ko'proq mos keladi, 7 kVt-soatli model esa kundalik foydalanish uchun optimallashtirilgan. Misol uchun, bu elektr energiyasining narxi kunning vaqtiga bog'liq bo'lgan mamlakatlarda foydali bo'lishi mumkin. Keyin Powerwall sizga narx eng yuqori bo'lgan vaqtda uy tarmog'ini oziqlantirish orqali sezilarli darajada tejash imkonini beradi.
Ko'rsatilgan quvvat batareyalar uchun maksimal ekanligini unutmang. Doimiy ravishda Powerwall 2 kVt quvvatni etkazib berishga qodir, eng yuqori qiymati esa 3,3 kVt. Tesla yangi mahsulotlarni 10 yillik kafolat bilan ta'minlaydi. Qurilmaning o'lchamlari 1300 x 860 x 180 mm. Yangi mahsulotlarning narxi quvvatiga qarab 3000 va 3500 dollarni tashkil qiladi. Akkumulyatorlarni yetkazib berish yoz oxirida boshlanadi.
Bugun uchun barcha yangiliklar
- 07:36 Nokia 7.2 yangi DxOMark testidan o'tdi. Telefon ovozini yaxshi yozib oladi
- 06:54 3 Google Pixel smartfonlari iPhone’dan 3D Touch funksiyasining nusxasini oldi. U dasturiy jihatdan qo'shilgan. Google qattiq bosishlarni aniqlash uchun mashinani o'rganish algoritmlaridan foydalangan
- 06:42 2 Xiaomi mart oyidagi taqdimotlarini nafaqat Xitoyda bekor qildi, balki yangi mahsulotlar faqat onlaynda namoyish etiladi. Ehtimol, koronavirusning tarqalishi ishlab chiqaruvchilarga bunday tadbirlar formatini abadiy o'zgartirishga imkon beradi
- 06:29 1 Google Pixel 4a eng g'alati kameraga ega bo'ldi. Xuddi shu kvadrat blokda joylashgan qo'sh kamerali iPhone 11-ga qarashda ham xuddi shunday fikrlar paydo bo'ldi.
- 06:16 3 Nokianing siri nimada? Kompaniya bu haqda aytib berishga va'da bermoqda. Nokia 19-mart kuni Londonda konferensiya o‘tkazadi
- 01:08 3 Google o'zining eng katta Android 11 tadbirini bekor qildi. Sababi bir xil - koronavirus
Batareya tejamkorligini oddiy hisoblash Tesla modeli S
Birinchidan, keling, "sizning bu hot-dogingiz nimadan yasalganini" aniqlaylik. Afsuski, ishlab chiqaruvchining veb-saytida Ohm qonunini eslashni ham yoqtirmaydigan xaridor uchun ishlash ko'rsatkichlari ma'lumotlari e'lon qilinadi, shuning uchun men ma'lumot izlashim va taxminiy hisob-kitoblarimni qilishim kerak edi.Ushbu batareya haqida nima bilamiz?
Kilovat-soat bilan belgilangan uchta variant mavjud: 40, 60 va 85 kVt (40 allaqachon to'xtatilgan).
Ma'lumki, batareya 18650 Li-Ion 3.7v seriyali batareyalardan yig'ilgan. Ishlab chiqaruvchi Sanyo (aka Panasonic), har bir qutining sig'imi 2600 mA / soat, og'irligi esa 48 g. Ehtimol, muqobil ta'minotlar mavjud, ammo ishlash ko'rsatkichlari ~ bir xil bo'lishi kerak va konveyerning asosiy qismi hali ham jahon yetakchisidan keladi.
(Ishlab chiqarish avtomobillarida akkumulyator yig'indilari butunlay boshqacha ko'rinadi =)
Ularning aytishicha, to'liq batareyaning og'irligi ~ 500 kg (bu sig'imga bog'liqligi aniq). Himoya qobig'ini, isitish / sovutish tizimini, kichik narsalarni va simlarni torting, aytaylik, 100 kg. ~ 400 kg batareya qoldi. Bir quti og'irligi 48 g bo'lsa, taxminan ~ 8000-10000 quti chiqadi.
Keling, taxminni tekshiramiz:
85000 vatt-soat / 3,7 volt = ~23000 amper-soat
23000/2,6 = ~8850 quti
Bu ~ 425 kg
Demak, qo'pol. Taxminan 8k miqdorida ~ 2600mAh elementlar mavjudligini aytishimiz mumkin.
Shunday qilib, men hisob-kitoblardan keyin filmga duch keldim =). Bu erda akkumulyator 7 mingdan ortiq hujayradan iboratligi noaniq xabar qilingan.
Endi biz muammoning moliyaviy tomonini osongina taxmin qilishimiz mumkin.
Oddiy chakana xaridorning har bir qutisi BUGUN - 6,5 dollar turadi.
Asossiz bo'lmaslik uchun men ekran bilan tasdiqlayman. 13,85 dollarga juftlik to'plami: 
Zavoddan ulgurji narx, ehtimol, deyarli 2 barobar past bo'ladi. Ya'ni, bir dona uchun 3,5-4 dollar atrofida. hatto bitta bibika uchun ham sotib olishingiz mumkin (8000-9000 dona - bu allaqachon jiddiy ulgurji).
Va ma'lum bo'lishicha, bugungi kunda akkumulyator hujayralarining narxi ~ 30 000 dollarni tashkil etadi.Albatta, Tesla ularni ancha arzonga oladi.
Ishlab chiqaruvchining spetsifikatsiyasiga (Sanyo) ko'ra, bizda 1000 ta kafolatlangan qayta zaryadlash davri mavjud. Aslida, u erda kamida 1000 ta yozilgan, ammo haqiqat shundaki, ~ 8000 quti uchun minimal miqdor tegishli bo'ladi.
Shunday qilib, agar biz yiliga 25 000 km (ya'ni, haftasiga ~ 1-2 zaryad) standart o'rtacha avtomobil yurishini olsak, biz taxminan 13 yildan 100% TO'LIQ yaroqsiz bo'lamiz. Ammo bu banklar ushbu rejimda 4 yildan so'ng o'z imkoniyatlarining deyarli yarmini yo'qotadilar (bu fakt ushbu turdagi batareyalar uchun qayd etilgan). Darhaqiqat, ular hali ham kafolat ostida ishlamoqda, ammo mashina yarim kilometrga ega. Ushbu shakldagi operatsiya barcha ma'noni yo'qotadi.
Shunday qilib, 4 yil davomida 30-40 ming dollar atrofida bo'lgan pul hurdaga uchib ketadi. Ushbu fonda zaryadlash xarajatlarining har qanday hisob-kitoblari kulgili ko'rinadi (akkumulyatorning butun ishlash muddati uchun ~ 2-4 ming dollar elektr energiyasi bo'ladi =).
Ushbu taxminiy raqamlardan ham, "ICE-skunks" ni avtomobil bozoridan siqib chiqarish istiqbollarini taxmin qilish mumkin.
Yiliga 25 000 km yuradigan ichki yonuv dvigatelli Model S ga o'xshash sedan uchun benzin uchun ~ 2500-3000 dollar kerak bo'ladi. 4 yil davomida mos ravishda ~ 10-14 ming dollar.
xulosalar
Batareyalar narxi 2,5 baravar tushmaguncha (yoki yonilg'i narxi 2,5 baravar ko'tarilmaguncha =), ommaviy bozorni egallash haqida gapirishga hali erta.Biroq, prognoz ajoyib. Batareya ishlab chiqaruvchilari quvvatni oshiradilar. Batareyalar engilroq bo'ladi. Ular kamroq nodir yer metallariga ega bo'ladi.
Shu kabi bankalar uchun bir marta (3.7v) 1000 ta konteyner uchun qulay ulgurji narxmAh 0,6-0,5 dollargacha kamayadi, elektromobillarga ommaviy harakat boshlanadi.(benzin narxida ~ teng bo'ladi).
Boshqa batareya shakl omillarini ham kuzatishni tavsiya etaman. Ularning narxi notekis o'zgarishi mumkin.
Mening taxminimcha, bu narxlarning pasayishi kimyoviy akkumulyator texnologiyasidagi keyingi inqilobdan oldin sodir bo'ladi. Bu bo'ladi 2-5 yil davom etadigan tez evolyutsiya jarayoni.
Albatta, bunday akkumulyatorlarga talabning keskin ortishi xavfi saqlanib qolmoqda. Oqibatda xomashyo yoki materiallar yetishmaydi, lekin menga hammasi joyida bo‘lib tuyuladi. O'tmishda shunga o'xshash xavflar haddan tashqari oshirilgan va natijada ishlar qandaydir tarzda yaxshilangan.
Shu o‘rinda yana bir qiziq jihatga e’tibor qaratish lozim. Tesla 8 ming qutini bitta bankaga yopishtirmaydi. Batareyalar murakkab sinovdan o'tadi, bir-biriga mos keladi, yuqori sifatli sxema yaratiladi, ayyor sovutish tizimi qo'shiladi, oddiy xaridor uchun hali mavjud bo'lmagan boshqaruvchilar, sensorlar va boshqa yuqori oqimli to'ldirishlar. Shunday qilib, Tesla'dan yangi akkumulyator sotib olish har qanday kanoeni tejash va olishdan ko'ra arzonroq bo'ladi. Tesla to'lovning o'zidan 10 baravar qimmat bo'lgan sarf materiallari uchun barcha xaridorlarni darhol imzoladi. Bu yaxshi biznes =).
Yana bir narsa shundaki, tez orada raqobatchilar paydo bo'ladi. Misol uchun, BMW elektr i-seriyasini ishlab chiqarishni rejalashtirmoqda (ko'p yillar davomida Tesla o'rniga BMW aktsiyalariga sarmoya kiritadi). Xo'sh, keyin - ko'proq.
Bonus. Jahon bozori qanday o'zgaradi?
Avtomobil ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo nuqtai nazaridan po'lat iste'moli keskin kamayadi. Ichki yonuv dvigatellaridagi alyuminiy tana qismlariga o'tadi, chunki endi elektr avtomobil kuzovlarini po'latdan (juda og'ir) yasash mumkin emas. Ichki yonish dvigateli bo'lmasa, murakkab va og'ir po'lat komponentlar kerak emas. Avtomobil (va infratuzilma) sezilarli darajada ko'proq mis, ko'proq polimerlar, ko'proq elektronika, lekin deyarli po'latga ega bo'lmaydi (hech bo'lmaganda tortish elementlarida + yugurish moslamalarida va zirhlarda. Hamma narsa). Hatto batareya o'ramlari ham qalaysiz ishlaydi =).Yog'lar, moylash materiallari, suyuqliklar va barcha turdagi qo'shimchalar iste'moli deyarli nolga kamayadi. Hidiy yoqilg'i tarixda qoladi. Biroq, ko'proq polimerlar kerak bo'ladi, shuning uchun Gazprom otda qoladi =). Umuman olganda, neftni "yoqish" mantiqiy emas. Undan siz eng yuqori texnologik darajadagi mustahkam va bardoshli mahsulotlarni tayyorlashingiz mumkin. Demak, uglevodorodlar asri elektromobillar bilan tugamaydi, lekin bu bozordagi islohotlar jiddiy va og‘riqli bo‘ladi.
Biz batareyaning konfiguratsiyasini qisman ko'rib chiqdik Tesla Model S quvvati 85 kVt/soat. Eslatib o'tamiz, akkumulyatorning asosiy elementi kompaniyaning litiy-ionli akkumulyator elementi hisoblanadi Panasonic, 3400 mA / soat, 3,7 V.
Panasonic xujayrasi, o'lchami 18650
Rasmda odatiy hujayra ko'rsatilgan. Aslida, Tesla'dagi hujayralar biroz o'zgartirilgan.
Hujayra ma'lumotlari parallel Qo'shilish 74 donadan iborat guruhlar. Parallel ulanganda, guruhning kuchlanishi elementlarning har birining kuchlanishiga (4,2 V) teng bo'ladi va guruhning sig'imi elementlarning sig'imlari yig'indisiga teng (250 Ah).
Keyinchalik oltita guruh ulanmoq modulga ketma-ket. Bunday holda, modulning kuchlanishi guruhlarning kuchlanishlaridan yig'iladi va taxminan 25 V (4,2 V * 6 guruh) ga teng. Imkoniyatlar 250 Ah bo'lib qolmoqda. Nihoyat, modullar batareyani hosil qilish uchun ketma-ket ulanadi. Hammasi bo'lib batareyada 16 ta modul mavjud (jami 96 guruh). Barcha modullarning kuchlanishi yig'iladi va jami 400 V (16 modul * 25 V) ni tashkil qiladi.
Ushbu akkumulyator uchun yuk maksimal quvvati 310 kVt bo'lgan asenkron elektr haydovchi hisoblanadi. P = U * I bo'lgani uchun, nominal rejimda 400 V kuchlanishda, oqim I = P / U = 310000/400 = 775 A zanjirda oqadi.Bir qarashda, bu aqldan ozgan oqim kabi ko'rinishi mumkin. bunday "batareya" uchun. Biroq, birinchi Kirchhoff qonuniga muvofiq parallel ulanish bilan I = I1 + I2 + ... In, bu erda n - parallel shoxlar soni. Bizning holatda, n=74. Guruh ichidagi hujayralarning ichki qarshiligini shartli ravishda teng deb hisoblaganimiz uchun, ulardagi oqimlar bir xil bo'ladi. Shunga ko'ra, oqim to'g'ridan-to'g'ri hujayradan o'tadi In=I/n=775/74=10,5 A.
Ko'pmi yoki ozmi? Yaxshi yoki yomonmi? Ushbu savollarga javob berish uchun keling, lityum-ion batareyaning zaryadsizlanish xususiyatiga murojaat qilaylik. Amerikalik hunarmandlar batareyani qismlarga ajratib, bir qator sinovlarni o'tkazdilar. Xususan, rasmda haqiqiydan olingan hujayraning zaryadsizlanishi paytida kuchlanish oscillogrammalari ko'rsatilgan Tesla Model S, oqimlari: 1A, 3A, 10A.
10A egri chizig'idagi boshlanish yukni 3A ga qo'lda almashtirish bilan bog'liq. Tajriba muallifi parallel ravishda boshqa muammoni hal qilardi, biz bu haqda to'xtalmaymiz.
Rasmdan ko'rinib turibdiki, oqim 10 A bo'lgan zaryadsizlanish hujayra kuchlanishiga bo'lgan talablarni to'liq qondiradi. Ushbu rejim 3C egri chizig'iga muvofiq zaryadsizlanishga mos keladi. Shuni ta'kidlash kerakki, biz dvigatel quvvati maksimal bo'lgan eng muhim holatni oldik. Aslida, optimal vites nisbati bo'lgan ikki dvigatelli haydovchidan foydalanishni hisobga olgan holda, mashina 2 ... 4 A (1C) zaryadsizlanishi bilan ishlaydi. Faqat juda keskin tezlashuv paytlarida, yuqori tezlikda tepaga haydashda, hujayra oqimi 12 ... 14 A cho'qqisiga chiqishi mumkin.
U yana qanday imtiyozlarni beradi? To'g'ridan-to'g'ri oqim holatida ushbu yuk uchun mis o'tkazgichning kesimi 2 mm2 sifatida tanlanishi mumkin. Tesla Motors bu yerda bir tosh bilan ikki qushni o‘ldiradi. Barcha ulash o'tkazgichlari ham sigortalar vazifasini bajaradi. Shunga ko'ra, qimmatbaho himoya tizimidan foydalanishning hojati yo'q, qo'shimcha ravishda sigortalardan foydalaning. Kichkina tasavvurlar tufayli haddan tashqari oqim sodir bo'lganda, ulanish o'tkazgichlari o'zlarini eritib, favqulodda vaziyatni oldini oladi. Biz bu haqda ko'proq yozdik.
Rasmda o'tkazgichlar 507 bir xil konnektorlardir.
Nihoyat, zamonamiz ongini tashvishga solayotgan, bahs-munozaralar to‘lqiniga sabab bo‘layotgan so‘nggi savolga to‘xtalib o‘tamiz. Nima uchun Tesla lityum-ion batareyalardan foydalanadi?
Darhol rezervatsiya qiling, bu masalada men o'z sub'ektiv fikrimni bildiraman. Siz u bilan rozi bo'lmasligingiz mumkin.)
Biz har xil turdagi akkumulyatorlarning qiyosiy tahlilini o'tkazamiz.
Shubhasiz, lityum-ion batareyasi eng yuqori o'ziga xos ko'rsatkichga ega. Energiya zichligi va massa / o'lcham nisbati bo'yicha eng yaxshi batareya, afsuski, ommaviy ishlab chiqarishda hali mavjud emas. Shuning uchun ichida Tesla 500 km gacha quvvat zaxirasini ta'minlaydigan shunday muvozanatli akkumulyator ishlab chiqarildi.
Ikkinchi sabab, menimcha, marketing. Shunga qaramay, o'rtacha bunday hujayralarning resursi 500 ga yaqin zaryadsizlanish davridir. Va bu shuni anglatadiki, avtomobildan faol foydalanish bilan siz maksimal ikki yildan keyin batareyani almashtirishingiz kerak bo'ladi. Garchi, kompaniya haqiqatan ham
