टेस्ला बॅटरीची नवीन पिढी एका गुप्त भागात विकसित केली जात आहे

अलेक्झांडर क्लिमनोव्ह, फोटो टेस्ला आणि टेस्लाराटी.कॉम

आज टेस्ला इंक. स्वतःच्या बॅटरीच्या पुढच्या पिढीवर खूप मेहनत घेत आहे. त्यांनी लक्षणीयरीत्या अधिक ऊर्जा साठवली पाहिजे आणि त्याच वेळी बरेच स्वस्त झाले पाहिजे.

आशादायक टेस्ला पिकअप ट्रकवर नवीन बॅटरी वापरणे सुरू होऊ शकते (पिकअप ट्रकच्या संभाव्य स्वरूपाचे रेखाचित्र, जे इतर स्त्रोतांनुसार, अधिक क्रूर बनू शकते, कारण त्यास अमेरिकेची सध्याची बेस्टसेलर फोर्ड एफ-सीरिज स्वीप करावी लागेल. बाजार)

कॅलिफोर्नियातील लोकांनी इलेक्ट्रिक वाहनांच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनासाठी योग्य असलेल्या पहिल्या उच्च-ऊर्जा लिथियम-आयन बॅटरी तयार केल्या, त्यामुळे त्यांची श्रेणी नाटकीयरित्या वाढली. त्या वेळी, टेस्ला ब्रँडच्या पहिल्या जन्मलेल्या रोडस्टर मॉडेलच्या बॅटरीमध्ये लॅपटॉपसाठी हजारो सामान्य एए बॅटरी होत्या, परंतु आता लिथियम-आयन बॅटरी विशेषतः इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी तयार केल्या आहेत. आजकाल ते बऱ्याच उत्पादकांद्वारे उत्पादित केले जातात, परंतु टेस्लाचे प्रगत तंत्रज्ञान अद्यापही ऊर्जा-केंद्रित बॅटरी विभागात अग्रणी राहण्याची परवानगी देते. तथापि, टेस्ला बॅटरीच्या पुढील आणखी शक्तिशाली पिढीबद्दल प्रथम माहिती जागतिक मीडियामध्ये लीक होऊ लागली.

व्यवसाय संपादनाद्वारे तांत्रिक प्रगती
टेस्ला इंकच्या अधिग्रहणामुळे टेस्ला बॅटरी डिझाइन डेव्हलपमेंटच्या बाबतीत एक क्रांतिकारी झेप होण्याची शक्यता आहे. सॅन दिएगोच्या मॅक्सवेल टेक्नॉलॉजीजकडून. मॅक्सवेल सुपरकॅपॅसिटर (आयनिस्टर्स) तयार करतो आणि सॉलिड-स्टेट (ड्राय) इलेक्ट्रोड तंत्रज्ञानावर सक्रियपणे संशोधन करत आहे. मॅक्सवेलच्या मते, हे तंत्रज्ञान वापरताना, बॅटरी प्रोटोटाइपवर 300 Wh/kg ची ऊर्जा तीव्रता आधीच गाठली गेली आहे. 500 W h/kg पेक्षा जास्त ऊर्जेच्या तीव्रतेच्या पातळीपर्यंतचे काम हे भविष्यासाठीचे कार्य आहे. याव्यतिरिक्त, सॉलिड-स्टेट बॅटरीची उत्पादन किंमत सध्या टेस्लाद्वारे लिक्विड इलेक्ट्रोलाइटसह वापरल्या जाणाऱ्या बॅटरीपेक्षा 10-20% कमी असावी. कॅलिफोर्निया-आधारित कंपनीने आणखी एक बोनस जाहीर केला - बॅटरीचे आयुष्य दुप्पट करणे. अशा प्रकारे, टेस्ला आपल्या इलेक्ट्रिक वाहनांची प्रतिष्ठित 400-मैल (643.6 किमी) श्रेणी गाठू शकेल आणि पारंपारिक कारसह पूर्ण किंमतीची स्पर्धात्मकता प्राप्त करू शकेल.

नवीन 2020 टेस्ला रोडस्टर सुपरकार केवळ पूर्णपणे नवीन बॅटरीवर 640 किमीची दावा केलेली श्रेणी प्राप्त करण्यास सक्षम असेल

टेस्लाने स्वतःच्या बॅटरी उत्पादनाची योजना आखली आहे?
Auto motor und sport या मासिकाच्या जर्मन वेबसाइटने टेस्ला स्वतःची बॅटरी उत्पादन तैनात करण्याबद्दल सतत अफवा पसरवते. आतापर्यंत, कॅलिफोर्नियातील लोकांना बॅटरी सेल्स (पेशी) जपानी उत्पादक पॅनासोनिक द्वारे पुरवल्या जात होत्या - मॉडेल S आणि मॉडेल X साठी ते थेट जपानमधून आयात केले जातात आणि मॉडेल 3 सेलसाठी अमेरिकेतील नेवाडा राज्यातील Gigafactory 1 येथे तयार केले जातात. Gigafactory 1 मधील उत्पादन Panasonic आणि Tesla द्वारे संयुक्तपणे व्यवस्थापित केले जाते. तथापि, यामुळे अलीकडे मोठा वाद निर्माण झाला आहे, कारण पॅनासोनिक टेस्लाच्या विक्रीच्या कामगिरीबद्दल स्पष्टपणे निराश झाले होते आणि भविष्यात कॅलिफोर्नियातील लोक या बॅटरी उत्पादनाचा विस्तार करणार नाहीत अशी भीती देखील होती.

2020 मध्ये कॉम्पॅक्ट टेस्ला मॉडेल Y लाँच करण्याचे कारस्थान हे बॅटरीचे स्त्रोत होते

विशेषतः, 2020 च्या पतनासाठी घोषित केलेल्या मॉडेल Y साठी बॅटरीच्या लयबद्ध पुरवठ्यावर पॅनासोनिकचे सीईओ काझुहिरो त्सुगा यांनी प्रश्नचिन्ह उपस्थित केले आहे. सध्या, Panasonic ने Gigafactory 1 मध्ये गुंतवणूक करणे पूर्णपणे बंद केले आहे कदाचित Tesla ला स्वतःच्या बॅटरी सेलच्या उत्पादनावर प्रभुत्व मिळवून जपानी लोकांपासून स्वतंत्र व्हायचे आहे.
टेस्ला सध्या इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी उच्च-क्षमतेच्या बॅटरी तंत्रज्ञानामध्ये आघाडीवर आहे आणि कॅलिफोर्नियातील लोक या मूलभूत स्पर्धात्मक फायद्याचे रक्षण करण्यासाठी कटिबद्ध आहेत. मॅक्सवेल टेक्नॉलॉजीजची खरेदी ही निर्णायक पायरी असू शकते, परंतु सॅन दिएगोच्या तज्ञांनी त्यांचे क्रांतिकारक सॉलिड-स्टेट बॅटरी तंत्रज्ञान बाजारात आणण्यात किती प्रगती केली आहे यावर हे अवलंबून आहे.

जर सॉलिड-स्टेट बॅटरीचे क्रांतिकारक तंत्रज्ञान खरोखरच घडले, तर टेस्ला सेमी इलेक्ट्रिक ट्रॅक्टर ट्रक मार्केटमध्ये कारमधील मॉडेल 3 प्रमाणे बेस्ट सेलर बनण्याची शक्यता आहे.

आतापर्यंत, अनेक ऑटोमेकर्स बॅटरी सेलचे स्वतःचे उत्पादन सेट करत आहेत. असे दिसते की टेस्ला देखील त्याच्या पुरवठादार Panasonic पासून अधिक स्वतंत्र होऊ इच्छित आहे आणि म्हणून या क्षेत्रात संशोधन देखील करत आहे.
पुरेशा प्रमाणात क्रांतिकारक उच्च-ऊर्जा सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या उपलब्धतेमुळे, टेस्ला बाजारात निर्णायक फायदा मिळवेल आणि शेवटी त्याचे मालक एलोन मुस्कोव्हने वचन दिलेली खरोखर स्वस्त आणि लांब पल्ल्याच्या इलेक्ट्रिक वाहने सोडतील, ज्यामुळे BEV मार्केटची हिमस्खलनासारखी वाढ.
CNBC सूत्रांनुसार, टेस्लाची गुप्त प्रयोगशाळा फ्रेमोंटमधील टेस्ला प्लांटजवळ एका वेगळ्या इमारतीत आहे (स्प्लॅश स्क्रीनच्या मागे फोटो). पूर्वी, एंटरप्राइझच्या दुसऱ्या मजल्यावर बंद "प्रयोगशाळा झोन" असल्याचे अहवाल आले होते. सध्याचा बॅटरी विभाग हा त्या पूर्वीच्या प्रयोगशाळेचा उत्तराधिकारी असण्याची शक्यता आहे, परंतु त्याहूनही अधिक गुप्त आहे.

टेस्ला ऑटोमोटिव्ह मार्केटमध्ये खरी यश मिळवू शकते जर त्याच्या मॉडेल्सची लाइन किंमतीत लक्षणीय घट करून आणखी "लाँग-रेंज" बनली.

आयएचएस मार्किटच्या विश्लेषकांच्या मते, आधुनिक इलेक्ट्रिक कारचा सर्वात महाग घटक म्हणजे बॅटरी, परंतु त्यांच्यासाठी बहुतेक पैसे टेस्ला नव्हे तर पॅनासोनिकला मिळतात.
टेस्लाच्या गुप्त प्रयोगशाळेच्या वास्तविक कामगिरीचा अहवाल देण्यास आतील लोक अद्याप सक्षम नाहीत. अशी अपेक्षा आहे की एलोन मस्क हे वर्षाच्या शेवटी गुंतवणूकदारांसह पारंपारिक कॉन्फरन्स कॉल दरम्यान सामायिक करतील.
टेस्ला दररोज 1,000 टेस्ला मॉडेल 3 इलेक्ट्रिक वाहने विकण्याची योजना आखत असल्याची माहिती यापूर्वी आली होती. मॉडेल 3 वितरणासाठी टेस्लाचा सध्याचा मासिक विक्रम 90,700 इलेक्ट्रिक वाहनांचा आहे. कंपनीने जूनमध्ये इलेक्ट्रिक वाहनांची नियोजित संख्या पुरवली तर हा विक्रम मोडला जाऊ शकतो.

आम्ही बॅटरी कॉन्फिगरेशनचे अंशतः पुनरावलोकन केले आहे टेस्ला मॉडेल एस 85 kW*h क्षमतेसह. आम्ही तुम्हाला आठवण करून देतो की बॅटरीचा मुख्य घटक कंपनीचा लिथियम-आयन बॅटरी सेल आहे. पॅनासोनिक, 3400 mAh, 3.7 V.

पॅनासोनिक सेल, आकार 18650

आकृती एक सामान्य सेल दर्शवते. प्रत्यक्षात, टेस्ला पेशी किंचित सुधारित आहेत.

सेल डेटा समांतरला जोडा 74 तुकड्यांचे गट. समांतर कनेक्शनसह, समूहाचा व्होल्टेज प्रत्येक घटकाच्या व्होल्टेजच्या बरोबरीचा असतो (4.2 V), आणि गटाची क्षमता घटकांच्या क्षमतेच्या बेरजेइतकी असते (250 Ah).

पुढील सहा गटकनेक्ट करा मॉड्यूलवर अनुक्रमे. या प्रकरणात, मॉड्यूल व्होल्टेज समूह व्होल्टेजमधून एकत्रित केले जाते आणि अंदाजे 25 V (4.2 V * 6 गट) असते. क्षमता 250 Ah राहते. शेवटी, बॅटरी तयार करण्यासाठी मॉड्यूल्स मालिकेत जोडलेले असतात. एकूण, बॅटरीमध्ये 16 मॉड्यूल (एकूण 96 गट) आहेत. सर्व मॉड्यूल्सचे व्होल्टेज एकत्रित केले जाते आणि शेवटी 400 V (16 मॉड्यूल * 25 V) असते.

या बॅटरीसाठी लोड एक असिंक्रोनस इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह आहे ज्याची कमाल शक्ती 310 किलोवॅट आहे. P=U*I, 400 V च्या व्होल्टेजवर नाममात्र मोडमध्ये, सर्किटमध्ये एक विद्युत् प्रवाह I=P/U=310000/400=775 A पहिल्या दृष्टीक्षेपात असे वाटू शकते की हा एक वेडा प्रवाह आहे अशी "बॅटरी". तथापि, हे विसरू नका की समांतर कनेक्शनमध्ये, किर्चॉफच्या पहिल्या नियमानुसार, I=I1+I2+…In, जेथे n ही समांतर शाखांची संख्या आहे. आमच्या बाबतीत n=74. गटामध्ये आम्ही पेशींच्या अंतर्गत प्रतिकारांना सशर्त समान मानतो, तर त्यातील प्रवाह समान असतील.त्यानुसार, प्रवाह थेट सेलमधून वाहतो इन=I/n=775/74=10.5 A.

ते खूप आहे की थोडे? चांगले किंवा वाईट? या प्रश्नांची उत्तरे देण्यासाठी, आपण लिथियम-आयन बॅटरीच्या डिस्चार्ज वैशिष्ट्यांकडे वळू या. अमेरिकन कारागीरांनी, बॅटरीचे पृथक्करण करून, अनेक चाचण्या घेतल्या. विशेषतः, आकृती वास्तविक पासून घेतलेल्या सेलच्या डिस्चार्ज दरम्यान व्होल्टेज ऑसिलोग्राम दर्शवते. टेस्ला मॉडेल एस, प्रवाह: 1A, 3A, 10A.

10 A वक्र मधील स्पाइक लोड 3 A वर मॅन्युअल स्विचिंगमुळे आहे. प्रयोगाच्या लेखकाने समांतरपणे आणखी एक समस्या सोडवली आहे;

आकृतीवरून पाहिल्याप्रमाणे, 10 A चे डिस्चार्ज करंट सेल व्होल्टेज आवश्यकता पूर्ण करते. हा मोड 3C वक्र बाजूने डिस्चार्जशी संबंधित आहे. हे नोंद घ्यावे की आम्ही सर्वात गंभीर केस घेतली, जेव्हा इंजिनची शक्ती जास्तीत जास्त असते. प्रत्यक्षात, इष्टतम गियर गुणोत्तरासह ड्युअल-मोटर ड्राइव्हचा वापर लक्षात घेऊन, कार 2...4 A (1C) च्या डिस्चार्जसह कार्य करेल. केवळ अतिशय तीव्र प्रवेगाच्या क्षणांमध्ये, जेव्हा उच्च वेगाने गाडी चालवताना, सेलचा प्रवाह 12...14 A च्या शिखरावर पोहोचू शकतो.

हे इतर कोणते फायदे प्रदान करते? थेट प्रवाहाच्या बाबतीत दिलेल्या लोडसाठी, तांबे कंडक्टरचा क्रॉस-सेक्शन 2 मिमी 2 म्हणून निवडला जाऊ शकतो. टेस्ला मोटर्सइथे एका दगडात दोन पक्षी मारले. सर्व कनेक्टिंग कंडक्टर देखील फ्यूज म्हणून काम करतात. त्यानुसार, महाग संरक्षण प्रणाली वापरण्याची किंवा त्याव्यतिरिक्त फ्यूज वापरण्याची आवश्यकता नाही. वर्तमान ओव्हरलोड झाल्यास, कनेक्टिंग कंडक्टर स्वतःच त्यांच्या लहान क्रॉस-सेक्शनमुळे वितळतात आणि आपत्कालीन परिस्थिती टाळतात. आम्ही याबद्दल अधिक लिहिले.

आकृतीमध्ये, 507 कंडक्टर समान कनेक्टर आहेत.

शेवटी, शेवटच्या प्रश्नाचा विचार करूया जो आपल्या काळातील मनाला चिंता करतो आणि वादाची लाट निर्माण करतो. टेस्ला लिथियम-आयन बॅटरी का वापरते?

मी ताबडतोब आरक्षण करेन की विशेषत: या विषयावर मी माझे व्यक्तिनिष्ठ मत व्यक्त करेन. आपण त्याच्याशी सहमत असणे आवश्यक नाही)

चला विविध प्रकारच्या बॅटरीचे तुलनात्मक विश्लेषण करूया.

अर्थात, लिथियम-आयन बॅटरीची आज सर्वोच्च विशिष्ट कामगिरी आहे. दुर्दैवाने, ऊर्जेची घनता आणि वजन/आकार गुणोत्तराच्या दृष्टीने सर्वोत्तम बॅटरी मोठ्या प्रमाणात उत्पादनात अद्याप अस्तित्वात नाही. म्हणूनच मध्ये टेस्लाअशी संतुलित बॅटरी बनवणे शक्य होते, 500 किमी पर्यंतचे पॉवर रिझर्व्ह प्रदान करते.

दुसरे कारण, माझ्या मते, विपणन आहे. तरीही, सरासरी, अशा पेशींचे स्त्रोत सुमारे 500 चार्ज-डिस्चार्ज चक्र आहेत. याचा अर्थ असा की जर तुम्ही कार सक्रियपणे वापरत असाल तर तुम्हाला जास्तीत जास्त दोन वर्षांनी बॅटरी बदलावी लागेल. जरी, कंपनी खरोखरच.

इलेक्ट्रिक कारची मुख्य समस्या ही मुळीच पायाभूत सुविधा नसून स्वतःच “बॅटरी” आहे. प्रत्येक पार्किंगमध्ये चार्जर बसवणे इतके अवघड नाही. आणि पॉवर ग्रिडची क्षमता वाढवणे शक्य आहे. कोणाचा यावर विश्वास नसल्यास, सेल्युलर नेटवर्कची स्फोटक वाढ लक्षात ठेवा. फक्त 10 वर्षात, ऑपरेटर्सनी जगभरात पायाभूत सुविधा तैनात केल्या आहेत ज्या इलेक्ट्रिक कारसाठी आवश्यक असलेल्या अनेक पटींनी अधिक जटिल आणि महाग आहेत. एक "अंतहीन" रोख प्रवाह आणि विकासाच्या शक्यता असतील, त्यामुळे विषय लवकर आणि जास्त गडबड न करता आणला जाईल.

टेस्ला मॉडेल एस साठी बॅटरी इकॉनॉमीची साधी गणना

प्रथम, "तुमचा हा हॉट डॉग कशापासून बनला आहे ते शोधूया." दुर्दैवाने, निर्मात्याच्या वेबसाइटवर, खरेदीदारासाठी कार्यप्रदर्शन वैशिष्ट्ये डेटा प्रकाशित केला जातो, ज्याला ओमचा कायदा लक्षात ठेवायला देखील आवडत नाही, म्हणून मला माहिती शोधावी लागली आणि माझे स्वतःचे अंदाजे अंदाज लावावे लागले.
आम्हाला या बॅटरीबद्दल काय माहिती आहे?
किलोवॅट-तास द्वारे लेबल केलेले तीन पर्याय आहेत: 40, 60 आणि 85 kWh (40 आधीच बंद केले गेले आहे).

हे ज्ञात आहे की बॅटरी सिरीयल 18650 Li-Ion 3.7v बॅटरीमधून एकत्र केली गेली आहे. Sanyo (उर्फ Panasonic) द्वारे निर्मित, प्रत्येक कॅनची क्षमता 2600mAh आहे आणि वजन 48g आहे. बहुधा पर्यायी पुरवठा आहेत, परंतु कार्यप्रदर्शन वैशिष्ट्ये ~ समान असली पाहिजेत आणि उत्पादन लाइनचा मोठा हिस्सा अजूनही जागतिक नेत्याकडून येतो.

(उत्पादन कारमध्ये, बॅटरी असेंब्ली पूर्णपणे भिन्न दिसतात =)
ते म्हणतात की पूर्ण बॅटरीचे वजन ~ 500 किलो आहे (अर्थात ते क्षमतेवर अवलंबून असते). संरक्षक कवच, हीटिंग/कूलिंग सिस्टीम, लहान गोष्टी आणि वायरिंगचे वजन टाकून देऊया, 100 किलो ~ 400 किलो बॅटरी शिल्लक आहे. 48 ग्रॅम वजनाच्या कॅनसह, अंदाजे ~ 8000-10000 कॅन बाहेर येतात.
चला गृहितक तपासूया:
85,000 वॅट-तास / 3.7 व्होल्ट = ~23,000 amp-तास
23000/2.6 = ~8850 कॅन
म्हणजे ~ 425 किलो
त्यामुळे ते ढोबळमानाने एकत्रित होते. आम्ही असे म्हणू शकतो की सुमारे 8k च्या प्रमाणात ~2600mAh घटक आहेत.
म्हणून मी गणनेनंतर चित्रपट पाहिला =). येथे अस्पष्टपणे नोंदवले गेले आहे की बॅटरीमध्ये 7 हजार पेक्षा जास्त पेशी असतात.

आता आपण या समस्येच्या आर्थिक बाजूचा सहज अंदाज लावू शकतो.
प्रत्येक आज ~$6.5 वर सरासरी खरेदीदाराकडे किरकोळ विक्री करू शकतो.
निराधार होऊ नये म्हणून, मी स्क्रीनशॉटसह पुष्टी करतो. $13.85 जोड्या:


कारखान्यातील घाऊक किंमत जवळजवळ 2 पट कमी असेल. म्हणजे, कुठेतरी सुमारे $3.5-4 प्रति तुकडा. तुम्ही एक बिबिका देखील खरेदी करू शकता (8000-9000 तुकडे - हे आधीच एक गंभीर घाऊक आहे).
आणि असे दिसून आले की आज स्वतःच बॅटरी सेलची किंमत ~$30,000 आहे, अर्थातच, टेस्ला त्यांना खूप स्वस्त मिळते.
निर्मात्याच्या (Sanyo) विनिर्देशानुसार, आमच्याकडे 1000 गॅरंटीड रिचार्ज सायकल आहेत. वास्तविक, ते किमान 1000 म्हणते, परंतु वस्तुस्थिती अशी आहे की ~8000 कॅनसाठी किमान संबंधित असेल.
अशाप्रकारे, जर आपण कारचे प्रतिवर्षी प्रमाण सरासरी मायलेज २५,००० किमी (म्हणजे दर आठवड्याला सुमारे ~१-२ शुल्क) घेतले, तर ती पूर्णपणे १००% निरुपयोगी होईपर्यंत आपल्याला अंदाजे १३ वर्षे मिळतील. परंतु या बँका या मोडमध्ये 4 वर्षांनंतर त्यांची जवळजवळ निम्मी क्षमता गमावतात (ही वस्तुस्थिती या प्रकारच्या बॅटरीसाठी रेकॉर्ड केली गेली होती). खरं तर, वॉरंटी अंतर्गत ते अद्याप कार्यरत आहेत, परंतु कारचे मायलेज अर्धे आहे. या स्वरूपातील ऑपरेशन सर्व अर्थ गमावते.
याचा अर्थ असा की साधारण वापराच्या 4 वर्षात सुमारे $30-40k वाया जातो. या पार्श्वभूमीवर, चार्जिंग खर्चाची कोणतीही गणना हास्यास्पद दिसते (बॅटरीच्या संपूर्ण आयुष्यामध्ये ~$2-4k किमतीची वीज असेल =).
या उग्र आकड्यांवरूनही, कार बाजारातून “ICE स्टिंकर्स” बाहेर काढण्याच्या संभाव्यतेचा अंदाज लावता येतो.
25,000 किमी प्रति वर्ष अंतर्गत ज्वलन इंजिन असलेल्या मॉडेल S प्रमाणेच सेडानसाठी, गॅसोलीनसाठी ~$2500-3000 खर्च येईल. 4 वर्षांपेक्षा जास्त, अनुक्रमे, ~$10-14k.

निष्कर्ष

जोपर्यंत बॅटरीच्या किमती २.५ पटीने कमी होत नाहीत (किंवा इंधनाच्या किमती = २.५ पटीने वाढतात) तोपर्यंत मोठ्या प्रमाणावर बाजार टेकओव्हरबद्दल बोलणे फार लवकर आहे.
तथापि, संभावना उत्कृष्ट आहेत. बॅटरी उत्पादक क्षमता वाढवतील. बॅटरी हलक्या होतील. त्यामध्ये कमी दुर्मिळ पृथ्वी धातू असतील.
तत्सम कॅनसाठी लगेच (3.7v) 1000 प्रति क्षमता परवडणारी घाऊक किंमतmAh $0.6-0.5 पर्यंत कमी केले जाईल, इलेक्ट्रिक कारमध्ये मोठ्या प्रमाणात चळवळ सुरू होईल(पेट्रोल खर्चात ~समान होईल).
मी इतर बॅटरी फॉर्म घटकांचे निरीक्षण करण्याची शिफारस करतो. कदाचित त्यांच्या किंमती असमानपणे बदलतील.
मी गृहीत धरतो की रासायनिक बॅटरी तंत्रज्ञानात नवीन क्रांती होण्यापूर्वीच अशा किमतीत कपात होईल. असेल एक जलद उत्क्रांती प्रक्रिया ज्याला 2-5 वर्षे लागतील.
अशा बॅटरीच्या मागणीत तीव्र वाढ होण्याचा धोका नक्कीच आहे. परिणामी, कच्च्या मालाची किंवा पुरवठ्याची कमतरता आहे, परंतु मला असे वाटते की सर्वकाही कार्य करेल. भूतकाळात तत्सम जोखीम मोठ्या प्रमाणात मोजली गेली होती आणि परिणामी, सर्वकाही कसे तरी कार्य केले गेले.
आणखी एक मनोरंजक मुद्दा येथे लक्षात घेतला पाहिजे. टेस्ला फक्त 8k कॅन एका "कॅन" मध्ये सील करत नाही. बॅटरी जटिल चाचणीतून जातात, एकमेकांशी जुळतात, एक उच्च-गुणवत्तेचे सर्किट तयार केले जाते, एक चतुर शीतकरण प्रणाली जोडली जाते, नियंत्रक, सेन्सर्स आणि इतर उच्च-वर्तमान घटकांचा समूह जो अद्याप सरासरी खरेदीदारासाठी उपलब्ध नाही. त्यामुळे पैसे वाचवण्यापेक्षा आणि कोणत्याही प्रकारची कानोई खरेदी करण्यापेक्षा टेस्लाकडून नवीन बॅटरी विकत घेणे स्वस्त होईल टेस्लाने तत्काळ सर्व ग्राहकांना उपभोग्य वस्तूंसाठी साइन अप केले ज्याची किंमत चार्जिंग उर्जेपेक्षा 10 पट जास्त आहे. हा चांगला व्यवसाय आहे =).
दुसरी गोष्ट म्हणजे स्पर्धक लवकरच दिसतील. उदाहरणार्थ, बीएमडब्ल्यू इलेक्ट्रिक आय-सीरीजचे उत्पादन सुरू करणार आहे (बहुधा, मी अनेक वर्षांपासून टेस्लाऐवजी बीएमडब्ल्यू शेअर्समध्ये गुंतवणूक करेन). बरं, मग - अधिक.

बोनस. जागतिक बाजारपेठ कशी बदलेल?

वाहन उत्पादनासाठी मुख्य कच्च्या मालाच्या बाबतीत, स्टीलचा वापर झपाट्याने कमी होईल. अंतर्गत ज्वलन इंजिनमधील ॲल्युमिनियम शरीराच्या अवयवांमध्ये स्थलांतरित होईल, कारण स्टील (खूप जड) पासून इलेक्ट्रिक कार बॉडी बनवणे आता शक्य नाही. अंतर्गत दहन इंजिनशिवाय, जटिल आणि जड स्टील घटकांची आवश्यकता नाही. कारमध्ये (आणि पायाभूत सुविधांमध्ये) लक्षणीयरीत्या अधिक तांबे, अधिक पॉलिमर, अधिक इलेक्ट्रॉनिक्स असतील, परंतु जवळजवळ कोणतेही स्टील नसेल (किमान ट्रॅक्शन घटक + चेसिस आणि चिलखत. सर्व काही). अगदी बॅटरी रॅपर देखील टिनशिवाय करू शकतात =).
तेल, स्नेहक, द्रव आणि सर्व मिश्रित पदार्थांचा वापर जवळजवळ शून्यावर येईल. दुर्गंधीयुक्त इंधन इतिहास बनेल. तथापि, अधिक आणि अधिक पॉलिमरची आवश्यकता असेल, म्हणून गॅझप्रॉम घोड्यावर राहील =). सर्वसाधारणपणे, तेल "जळणे" हे तर्कहीन आहे. याचा वापर उच्च तांत्रिक स्तराची कठोर आणि टिकाऊ उत्पादने करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. त्यामुळे हायड्रोकार्बनचे युग इलेक्ट्रिक कारने संपणार नाही, तर या बाजारातील सुधारणा गंभीर आणि वेदनादायक असतील.

ट्रॅक्शन लिथियम-आयन बॅटरीटेस्ला, आत काय आहे?

टेस्ला मोटर्स ही खऱ्या अर्थाने क्रांतिकारी इको-कार्सची निर्माती आहे - इलेक्ट्रिक वाहने जी केवळ मोठ्या प्रमाणात उत्पादितच नाहीत तर त्यांची अद्वितीय वैशिष्ट्ये देखील आहेत जी त्यांना दररोज अक्षरशः वापरण्याची परवानगी देतात. आज आपण टेस्ला मॉडेल एस इलेक्ट्रिक कारची ट्रॅक्शन बॅटरी पाहणार आहोत, ती कशी कार्य करते ते जाणून घेऊ आणि या बॅटरीच्या यशाची जादू उघड करू.

अशा OSB बॉक्समध्ये ग्राहकांना बॅटरीज वितरित केल्या जातात.

टेस्ला मॉडेल S साठी सर्वात मोठा आणि सर्वात महाग सुटे भाग म्हणजे ट्रॅक्शन बॅटरी युनिट.

ट्रॅक्शन बॅटरी युनिट कारच्या तळाशी स्थित आहे (मूलत: इलेक्ट्रिक कारचा मजला), ज्यामुळे टेस्ला मॉडेल एस मध्ये गुरुत्वाकर्षण आणि उत्कृष्ट हाताळणीचे केंद्र खूप कमी आहे. शक्तिशाली कंस वापरून बॅटरी शरीराच्या पॉवर भागाशी जोडलेली असते (खालील फोटो पहा) किंवा कार बॉडीचा पॉवर-बेअरिंग भाग म्हणून कार्य करते.

नॉर्थ अमेरिकन एन्व्हायर्नमेंटल प्रोटेक्शन एजन्सी यूएस एन्व्हायर्नमेंटल प्रोटेक्शन एजन्सी (ईपीए) च्या मते, टेस्ला ट्रॅक्शन लिथियम-आयन बॅटरीचा एक चार्ज 400 व्ही डीसी आणि 85 kWh क्षमतेच्या रेट व्होल्टेजसह 265 मैल (426 किमी) साठी पुरेसा आहे. जे तुम्हाला समान इलेक्ट्रिक वाहनांमधील सर्वात मोठे अंतर कव्हर करण्यास अनुमती देते. त्याच वेळी, अशी कार फक्त 4.4 सेकंदात 0 ते 100 किमी/ताशी वेग वाढवते.

टेस्ला मॉडेल S च्या यशाचे रहस्य म्हणजे उच्च उर्जा क्षमतेसह अत्यंत कार्यक्षम दंडगोलाकार लिथियम-आयन बॅटरी, मूलभूत घटकांचा पुरवठादार सुप्रसिद्ध जपानी कंपनी पॅनासोनिक आहे. या बॅटरींबद्दल अनेक अफवा आहेत.

बद्दलपासून डीनत्यांना - हेधोका दूर ठेवा!

यूएसए मधील टेस्ला मॉडेल एसच्या मालकांपैकी एकाने आणि उत्साही व्यक्तीने टेस्ला मॉडेल एससाठी 85 kWh क्षमतेच्या ऊर्जा क्षमतेसह त्याच्या डिझाइनचा तपशीलवार अभ्यास करण्यासाठी वापरलेली बॅटरी पूर्णपणे वेगळे करण्याचा निर्णय घेतला. तसे, यूएसए मध्ये सुटे भाग म्हणून त्याची किंमत 12,000 USD आहे.

बॅटरी ब्लॉकच्या वर एक उष्णता आणि ध्वनी इन्सुलेट कोटिंग आहे, जी जाड प्लास्टिक फिल्मने झाकलेली आहे. आम्ही हे आच्छादन, कार्पेटच्या स्वरूपात काढून टाकतो आणि वेगळे करण्यासाठी तयार करतो. बॅटरीसह कार्य करण्यासाठी, आपल्याकडे इन्सुलेटेड साधन असणे आवश्यक आहे आणि रबर शूज आणि रबर संरक्षणात्मक हातमोजे वापरणे आवश्यक आहे.

टेस्ला बॅटरी. चला ते बाहेर काढूया!

टेस्ला ट्रॅक्शन बॅटरी (ट्रॅक्शन बॅटरी युनिट) मध्ये 16 बॅटरी मॉड्यूल असतात, प्रत्येक 25V च्या रेट केलेल्या व्होल्टेजसह (बॅटरी युनिट आवृत्ती - IP56). 400V च्या नाममात्र व्होल्टेजसह बॅटरी तयार करण्यासाठी सोळा बॅटरी मॉड्यूल मालिकेत जोडलेले आहेत. प्रत्येक बॅटरी मॉड्यूलमध्ये 444 सेल (बॅटरी) 18650 पॅनासोनिक (एका बॅटरीचे वजन 46 ग्रॅम) असतात, जे 6s74p सर्किटनुसार जोडलेले असतात (मालिकेतील 6 सेल आणि समांतर असे 74 गट). एकूण, टेस्ला ट्रॅक्शन बॅटरीमध्ये असे 7104 घटक (बॅटरी) आहेत. ॲल्युमिनियम कव्हरसह मेटल केस वापरून बॅटरी पर्यावरणापासून संरक्षित केली जाते. सामान्य ॲल्युमिनियम कव्हरच्या आतील बाजूस फिल्मच्या स्वरूपात प्लास्टिकचे अस्तर असतात. एकूणच ॲल्युमिनियम कव्हर मेटल आणि रबर गॅस्केटसह स्क्रूसह सुरक्षित केले जाते, जे सिलिकॉन सीलंटसह सील केले जाते. ट्रॅक्शन बॅटरी युनिट 14 कंपार्टमेंटमध्ये विभागले गेले आहे, प्रत्येक कंपार्टमेंटमध्ये बॅटरी मॉड्यूल आहे. प्रत्येक कंपार्टमेंटमध्ये बॅटरी मॉड्यूल्सच्या वरच्या आणि खालच्या बाजूला दाबलेली अभ्रक पत्रके असतात. मीका शीट्स इलेक्ट्रिक वाहनाच्या शरीरातून बॅटरीचे चांगले इलेक्ट्रिकल आणि थर्मल इन्सुलेशन प्रदान करतात. बॅटरीच्या समोर स्वतंत्रपणे त्याच्या कव्हरखाली दोन समान बॅटरी मॉड्यूल आहेत. 16 बॅटरी मॉड्यूल्सपैकी प्रत्येकामध्ये एक अंगभूत BMU आहे, जो सामान्य BMS प्रणालीशी जोडलेला आहे जो ऑपरेशन नियंत्रित करतो, पॅरामीटर्सचे निरीक्षण करतो आणि संपूर्ण बॅटरीसाठी संरक्षण देखील प्रदान करतो. सामान्य आउटपुट टर्मिनल (टर्मिनल) ट्रॅक्शन बॅटरी युनिटच्या मागील बाजूस स्थित आहेत.

ते पूर्णपणे वेगळे करण्यापूर्वी, विद्युत व्होल्टेज मोजले गेले (ते सुमारे 313.8V होते), जे सूचित करते की बॅटरी डिस्चार्ज झाली आहे, परंतु कार्यरत स्थितीत आहे.

बॅटरी मॉड्यूल 18650 पॅनासोनिक घटकांच्या (बॅटरी) उच्च घनतेने आणि त्या भागांच्या फिटिंगच्या अचूकतेद्वारे वेगळे केले जातात. टेस्ला कारखान्यातील संपूर्ण असेंब्ली प्रक्रिया पूर्णपणे निर्जंतुकीकरणाच्या खोलीत होते, रोबोट वापरतात आणि विशिष्ट तापमान आणि आर्द्रता देखील राखली जाते.

प्रत्येक बॅटरी मॉड्यूलमध्ये 444 घटक (बॅटरी) असतात, जे अगदी साध्या AA बॅटरीसारखेच असतात - या Panasonic द्वारे निर्मित 18650 लिथियम-आयन दंडगोलाकार बॅटरी आहेत. अशा घटकांच्या प्रत्येक बॅटरी मॉड्यूलची ऊर्जा तीव्रता 5.3 kWh आहे.

पॅनासोनिक 18650 बॅटरीमध्ये, सकारात्मक इलेक्ट्रोड ग्रेफाइट आहे आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड आहे निकेल, कोबाल्ट आणि ॲल्युमिनियम ऑक्साईड.

टेस्ला ट्रॅक्शन बॅटरीचे वजन 540 किलो आहे आणि तिचे परिमाण 210 सेमी लांब, 150 सेमी रुंद आणि 15 सेमी जाड आहेत. फक्त एका युनिटद्वारे (16 बॅटरी मॉड्यूल्सची) उत्पादित केलेली ऊर्जा (5.3 kWh) 100 लॅपटॉप कॉम्प्युटरमधून शंभर बॅटरीद्वारे उत्पादित केलेल्या रकमेइतकी आहे. वायर (बाह्य करंट लिमिटर) कनेक्टर म्हणून प्रत्येक घटकाच्या (बॅटरी) मायनसमध्ये सोल्डर केली जाते, जी जेव्हा विद्युत प्रवाह ओलांडते (किंवा शॉर्ट सर्किट झाल्यास) जळून जाते आणि सर्किटचे संरक्षण करते, तर फक्त गट (6 बॅटरीचा) ज्यामध्ये हा घटक आहे ते कार्य करत नाही, इतर सर्व बॅटरी कार्य करत आहेत.

टेस्लाची ट्रॅक्शन बॅटरी अँटीफ्रीझ-आधारित द्रव प्रणाली वापरून थंड आणि गरम केली जाते.

त्याच्या बॅटरी असेंबल करताना, टेस्ला भारत, चीन आणि मेक्सिको सारख्या विविध देशांमध्ये Panasonic द्वारे उत्पादित सेल (बॅटरी) वापरते. बॅटरी कंपार्टमेंटचे अंतिम बदल आणि प्लेसमेंट युनायटेड स्टेट्समध्ये केले जाते. टेस्ला त्याच्या उत्पादनांसाठी (बॅटरीसह) 8 वर्षांपर्यंत वॉरंटी सेवा प्रदान करते.

फोटोमध्ये (वरील) घटक 18650 पॅनासोनिक बॅटरी आहेत (घटक अधिक बाजूने “+” रोल केलेले आहेत).

अशाप्रकारे, टेस्ला मॉडेल एस ट्रॅक्शन बॅटरीमध्ये काय असते ते आम्हाला आढळले.

आपण लक्ष दिल्याबद्दल धन्यवाद!

ऑपरेशन दरम्यान बॅटरीची क्षमता कमी होणे ही इलेक्ट्रिक वाहनांच्या समस्यांपैकी एक आहे, ही प्रक्रिया लिथियम-आयन बॅटरीसह सुसज्ज असलेल्या कोणत्याही उपकरणासाठी सर्वसामान्य प्रमाण आहे. तथापि, प्लग-इन अमेरिका संस्थेच्या तज्ञांना असे आढळून आले आहे की इलेक्ट्रिक कार या बाबतीत अपवाद आहे.

होय ते केले स्वतंत्र संशोधन, ज्याने दर्शविले की मॉडेल एस बॅटरीमधून लांब धावण्यावरही शक्ती कमी होते. विशेषतः, कारने 50 हजार मैल (80 हजार किमी) च्या चिन्हावर मात केल्यानंतर या कारची बॅटरी पॅक सरासरी 5% शक्ती गमावते आणि 100 हजार मैल (160 हजार किमी) पेक्षा जास्त चालवताना - अगदी कमी. ८%. हा अभ्यास 500 टेस्ला मॉडेल एस इलेक्ट्रिक कारच्या डेटाच्या आधारे आयोजित करण्यात आला होता, ज्याचे एकूण मायलेज 12 दशलक्ष मैल (20 दशलक्ष किमी) पेक्षा जास्त होते.

याव्यतिरिक्त, प्लग-इन अमेरिकेने आणखी एक अभ्यास केला, ज्यामध्ये असे दिसून आले की चार वर्षांत (टेस्ला मॉडेल एस बाजारात आल्यापासून), बॅटरी, इलेक्ट्रिक मोटर किंवा चार्जरच्या समस्यांमुळे टेस्ला सर्व्हिस स्टेशनवर कॉलची संख्या लक्षणीयरीत्या कमी झाली आहे. . डिव्हाइस.

बॅटरीची क्षमता अनेक घटकांवर अवलंबून असू शकते, जसे की बॅटरी किती वेळा पूर्ण चार्ज होते, चार्ज न करता राहिलेला कालावधी आणि जलद चार्जेसची संख्या. प्लगइन अमेरिका डेटा देखील दर्शवितो की प्रमुख घटकांसाठी बदलण्याचे दर लक्षणीयरीत्या सुधारले आहेत:

हा डेटा उत्साहवर्धक आहे, परंतु असे असूनही, टेस्ला आपली बॅटरी आणि सेल तंत्रज्ञान सुधारण्यासाठी कार्य करत आहे. कंपनीने डलहौसी विद्यापीठातील जेफ डॅन संशोधन गटासह वैज्ञानिक सहकार्य सुरू केले. हा विभाग लिथियम-आयन बॅटरी पेशींचे आयुष्य वाढविण्यात माहिर आहे आणि त्याचे उद्दिष्ट बॅटरीचे मायलेज कमी करून कमी प्रमाणात वाढवणे हे आहे.

लक्षात घ्या की टेस्ला मॉडेल एस बॅटरी, तसेच कारची 8 वर्षांची वॉरंटी आहे आणि 2014 पासून मायलेजचे कोणतेही बंधन नाही. त्यानंतर टेस्लाचे सीईओ एलोन मस्क यांनी या निर्णयाचे स्पष्टीकरण अशा प्रकारे केले: "जर आम्हांला खरोखर असे वाटत असेल की इलेक्ट्रिक मोटर्स अंतर्गत ज्वलन इंजिनपेक्षा जास्त विश्वासार्ह आहेत, ज्यामध्ये कमी हलणारे भाग आहेत... तर आमच्या वॉरंटी धोरणाने हे प्रतिबिंबित केले पाहिजे."