Bateria Tesla: pajisja, karakteristikat, aplikacioni. Bateria Tesla Model S Çfarë ka brenda? Le të shohim se çfarë lloj baterish përdoren në Teslas

Bateria Tesla është e njohur në të gjithë botën falë përparimit të kompanisë në fushën e automjeteve elektrike. Ideja nuk është e re dhe është zotëruar nga kompanitë kryesore të automobilave për shumë vite. Sidoqoftë, projektuesit amerikanë ishin në gjendje të optimizonin këtë zonë, duke marrë parasysh interesat e konsumatorit. Në një masë të madhe, kjo u bë e mundur për shkak të sistemeve inovative të furnizimit me energji që synojnë zëvendësimin e plotë të motorëve konvencionalë me djegie të brendshme. Le të shohim tiparet dhe llojet e kësaj disku.

Aplikacion

Zhvillimi i llojeve thelbësisht të reja të baterive li-jon udhëhiqet nga qëllimet e përmirësimit të performancës së makinave elektrike. Në këtë drejtim, linja bazë e modelit Tesla S është e fokusuar në sigurimin e automjetit me burime inovative të energjisë. Një tipar i baterive litium-jon është futja e një regjimi të kombinuar funksionimi, në të cilin lejohet furnizimi me energji alternative nga motori me djegie të brendshme dhe bateria. Në të njëjtën kohë, inxhinierët e kompanisë vazhdojnë të zhvillojnë makina që janë plotësisht të pavarura nga lloji i zakonshëm i karburantit.

Vlen të përmendet se inxhinierët nuk janë të kufizuar vetëm në krijimin e furnizimeve me energji elektrike për transportin automobilistik. Disa versione të baterive Tesla tashmë janë lëshuar për përdorim shtëpiak dhe komercial. Nëse opsioni për një makinë elektrike ka për qëllim ruajtjen e funksionimit të pajisjeve të drejtimit dhe elektronikës në bord, atëherë modifikimet e ruajtjes stacionare pozicionohen si burime autonome të energjisë elektrike. Aftësitë e këtyre elementeve lejojnë që ato të përdoren për servisimin e pajisjeve shtëpiake. Për më tepër, kërkimet janë duke u zhvilluar për ruajtjen e energjisë diellore. Puna është ende në fazën e zhvillimit.

Pajisja

Bateritë Tesla kanë një strukturë dhe metodë unike të vendosjes së komponentëve aktivë. Dallimi kryesor nga analogu është konfigurimi i litium-jonit. Elementë të ngjashëm përdoren në projektimin e pajisjeve mobile dhe mjeteve elektrike. Ato u përdorën për herë të parë si bateri për makina nga inxhinierët e Tesla. E gjithë njësia është e ndarë në 74 ndarje, të cilat duken si bateri AA. Në varësi të konfigurimit të baterisë, ai përfshin nga 6 deri në 16 segmente. Ngarkesa pozitive vjen nga elektroda e grafitit, ngarkesa negative sigurohet nga disa përbërës kimikë, duke përfshirë nikelin, kobaltin dhe oksidin e aluminit.

Bateritë Tesla janë të integruara në makinë duke i fiksuar në fund të automjetit. Ky rregullim siguron një qendër më të ulët të gravitetit të automjetit elektrik, duke rritur trajtimin. Kllapa speciale përdoren si lidhëse. Aktualisht, nuk ka shumë zgjidhje të tilla, kështu që kjo pjesë shpesh krahasohet me një bateri tradicionale.

Pika të rëndësishme lidhen me sigurinë dhe metodën e vendosjes. Faktori i parë garantohet nga strehimi shumë i qëndrueshëm në të cilin është montuar bateria. Përveç kësaj, çdo bllok është i pajisur me një gardh në formën e pllakave metalike. Në këtë rast, jo e gjithë pjesa e brendshme është e izoluar, por secili element veç e veç. Duhet të theksohet gjithashtu se ka një rreshtim plastik që parandalon hyrjen e ujit brenda.

Konvertuesi.
Instalime elektrike të tensionit të lartë.
Pajisja bazë e karikimit.
"Ngarkim" shtesë.
Lidhës
Moduli.

Karakteristikat e baterisë Tesla

Variacioni më i fuqishëm i baterive për një makinë elektrike përbëhet nga 7104 bateri të vogla. Më poshtë janë parametrat e elementit të specifikuar:

Gjatësia/trashësia/gjerësia – 2100/150/1500 mm.
Treguesi i tensionit elektrik është 3.6 V.
Sasia e energjisë së gjeneruar nga një seksion është identike me potencialin e njëqind kompjuterëve personalë.
Pesha e baterive Tesla është 540 kg.
Koha e udhëtimit me një karikim në një qelizë mesatare me fuqi 85 kW/h është rreth 400 km.
Shpejtësia deri në 100 km/h – 4,4 sekonda.

Duke pasur parasysh karakteristikat e treguara, lind një pyetje e arsyeshme se sa të qëndrueshme janë këto struktura, sepse performanca e lartë nënkupton konsumim intensiv të pjesëve aktive. Duhet të theksohet se prodhuesi ofron një garanci tetë vjeçare për produktet e tij. Me shumë mundësi, jetëgjatësia e baterive në fjalë do të jetë e njëjtë.

Deri më tani, pronarët e makinave elektrike nuk mund ta konfirmojnë apo mohojnë këtë fakt. Përveç kësaj, ka rezultate kërkimore që tregojnë se parametri i fuqisë së baterisë karakterizohet nga humbja e tij e moderuar. Mesatarisht, kjo shifër është rreth 5% për 80 mijë kilometra. Ka fakte të tjera që tregojnë se pronarët e këtij automjeti po na kontaktojnë gjithnjë e më pak për problemet në ndarjen e baterive me daljen e modeleve të reja.

Kapaciteti i baterisë Tesla (modeli S)

Është e nevojshme të vlerësohen karakteristikat e kapacitetit të baterive duke marrë parasysh zhvillimin e prodhimit. Gjatë gjithë përmirësimit të linjës, shifra varionte nga 60 në 105 kW/h. Informacioni zyrtar tregon se kapaciteti maksimal i baterisë është rreth 100 kWh. Siç tregojnë dëshmitë nga pronarët, parametri aktual do të jetë pak më i ulët. Për shembull, një bateri Tesla 85 kW prodhon në fakt jo më shumë se 77 kW.

Historia gjithashtu ofron kundër-shembuj që konfirmojnë vëllimin e tepërt. Ka raste të njohura kur një bateri 100 kilovat ishte e pajisur me një kapacitet prej rreth 102 kW. Herë pas here, zbulohen mospërputhje në përkufizimin e përbërësve aktivë ushqyes. Kryesisht, vërehen mospërputhje në vlerësimet e numrit të qelizave të bllokut. Kjo për faktin se bateria po modernizohet dhe përmirësohet vazhdimisht, e pajisur me elementë inovativë.

Kompania prodhuese pretendon se çdo vit modifikimet e përditësuara pësojnë transformime në pjesët elektronike, sistemin e ftohjes dhe arkitekturën. Qëllimi përfundimtar i projektuesve është të arrijnë karakteristikat më të larta të mundshme të cilësisë së produktit.

Versioni Power Wall

Siç u përmend më herët, së bashku me prodhimin e baterive të makinave Tesla, kompania prodhon versione shtëpiake të pajisjeve të ruajtjes së energjisë. Një nga modifikimet më produktive dhe të fundit ishte versioni litium-jon i Power Wall. Është projektuar për të gjeneruar energji si një burim konstant ose funksionon si një strukturë rezervë si një gjenerator autonom. Modeli paraqitet në disa variacione, të ndryshme në kapacitet dhe që shërbejnë për kryerjen e detyrave të caktuara energjetike. Versionet më të njohura janë njësitë 7 dhe 10 kW/h.

Për sa i përket parametrave operacional, mund të vërehet se Power Wall ka një fuqi prej 3.3 kW me një tension operativ prej 350-450 watts dhe një rrymë prej 9 A. Pesha e strukturës është 100 kilogramë, prandaj, nuk ka flasin për lëvizshmërinë e tij. Sidoqoftë, si opsion, për shembull, për një vilë verore në verë, blloku është mjaft i përshtatshëm. Njësia transportohet pa probleme, pasi projektuesit i kushtojnë vëmendje të madhe mbrojtjes mekanike të pjesës së trupit. Disavantazhe të caktuara përfshijnë një periudhë të gjatë karikimi të baterisë (12-18 orë), në varësi të modifikimit të diskut.

Modeli "Power Pack"

Ky sistem bazohet në versionin e mëparshëm, por është i fokusuar në qëllime komerciale. Kjo do të thotë se kjo bateri Tesla përdoret për t'i shërbyer bizneseve. Është një pajisje ruajtëse e energjisë që është e shkallëzueshme dhe ofron rritje të performancës së sistemit në vendin e synuar. Duhet të theksohet se kapaciteti i baterisë është 100 kW, dhe kapaciteti i treguar nuk i referohet vlerës maksimale. Inxhinierët kanë ofruar një dizajn fleksibël për grumbullimin e disa instalimeve me aftësinë për të marrë vlera nga 500 kW në 10 MW.

Modifikimet e vetme janë gjithashtu duke u përmirësuar për sa i përket cilësisë operacionale. Tashmë janë marrë informacione zyrtare për shfaqjen e gjeneratës së dytë të baterive komerciale, në të cilat parametri i fuqisë ishte 200 kW, dhe efikasiteti ishte afër 99%. Pajisja e specifikuar e ruajtjes së energjisë ndryshon në treguesit teknologjikë. Për të zgjeruar volumin, zhvilluesit përdorën një inverter të kthyeshëm.

Kjo risi bëri të mundur rritjen e njëkohshme të fuqisë dhe performancës së sistemit. Kompania planifikon të zhvillojë dhe prezantojë qelizat e Power Pack në projektimin e komponentëve shtesë diellorë si çati diellore. Kjo qasje lejon që potenciali energjetik i baterisë të rinovohet jo përmes autostradave speciale, por përmes rrjedhës së lirë diellore në një mënyrë të vazhdueshme.

Kapaciteti i prodhimit

Sipas vetë prodhuesit, bateritë inovative prodhohen në fabrikën Giga të Tesla-s. Procedura e montimit u organizua me pjesëmarrjen e përfaqësuesve të Panasonic (furnizimi me komponentë për segmentet e bllokut). Në këtë ndërmarrje prodhohen dizajnet më të fundit të sistemeve energjetike, që synojnë gjeneratën e tretë të makinave elektrike Model.

Supozohet se numri i përgjithshëm i produkteve të prodhuara në ciklin maksimal të prodhimit do të jetë deri në 35 GWh. Vlen të theksohet se vëllimi i treguar është gjysma e të gjithë parametrave të baterive të prodhuara në botë. Mirëmbajtja aktuale kryhet nga një ekip prej 6.5 mijë personash. Në të ardhmen është planifikuar të hapen edhe 20 mijë vende pune.

Ndër veçoritë ka një shkallë të lartë mbrojtjeje kundër hakimit të baterisë. Kjo zbut rreziqet e mundshme të mbushjes së tregut me variacione të falsifikuara. Për më tepër, vetë procedura e prodhimit përfshin pjesëmarrjen e teknologjisë robotike me precizion të lartë në proces. Nuk ka dyshim se për momentin vetëm korporatat e nivelit Tesla janë në gjendje të shfaqin të gjitha nuancat e prodhimit teknologjik. Shumica e organizatave të interesuara nuk kanë nevojë për plagjiaturë, pasi ato janë duke zhvilluar intensivisht zhvillimin e tyre.

Politika e çmimeve

Kostoja e një baterie Tesla gjithashtu ndryshon vazhdimisht për shkak të teknologjive më të lira të prodhimit dhe për shkak të lëshimit të komponentëve të përditësuar me parametra të rritur të performancës. Dy ose tre vjet më parë, lloji i pajisjes së ruajtjes në fjalë u shit për rreth 45 mijë dollarë (rreth 3 milion rubla). Tani blloqet kanë një çmim prej rreth pesë mijë dollarë (330,000 rubla).

Kostoja e analogëve shtëpiak të konfigurimit të Power Wall është afërsisht e njëjtë. Versionet më të shtrenjta përfshijnë një bateri komerciale. Për shembull, gjenerata e parë e kësaj pajisjeje mund të blihet për 20-25,000 dollarë (afërsisht 1,327,000 - 1,650,000 rubla).

Modifikimet konkurruese

Tesla nuk është monopolist në prodhimin e baterive li-jon. Pavarësisht se markat e tjera nuk janë aq të njohura në treg, parametrat e tyre janë mjaft konkurrues. Ndër përfaqësuesit e njohur:

Korporata koreane LG prodhon disqe Chem Resu, të cilat janë analoge të PowerWall të Tesla (një sistem 6.5 kW/h kushton rreth 4 mijë dollarë ose 265,000 rubla).
Produkti nga Sunverge ka një gamë fuqie nga 6 deri në 23 kW/h, dhe dallohet nga aftësia për të monitoruar ngarkesën dhe për t'u lidhur me panelet diellore (çmimi është 10-20 mijë dollarë ose 665,000 - 1,327,000 rubla).
Kompania ElectrIQ shet bateri shtëpiake me kapacitet 10 kW/h (së bashku me inverterin, produkti do të kushtojë 13,000 dollarë ose 865,000 rubla).
Ndër konkurrentët e automobilave, dallohen kompani si Nissan dhe Mercedes.

Gjigandi i parë automobilistik prodhon një seri baterish të tipit XStorage (volumi i punës - 4.2 kW/h). Nuancat e këtij modifikimi përfshijnë një nivel të lartë të sigurisë mjedisore, i cili përputhet plotësisht me standardet ndërkombëtare për prodhimin e makinave të pasagjerëve. Mercedes prodhon versione kompakte prej 2.5 kW/h. Në të njëjtën kohë, ato mund të kombinohen në sisteme më të mëdha prodhuese me një kapacitet prej 20 kW/h.

Veçoritë

Bateritë e makinave elektrike Tesla dhe analogët e tyre shtëpiake nuk janë shumë të aksesueshme për konsumatorin masiv. Me sistemet Power Wall situata ndryshon disi për shkak të komponentëve më të lirë. Por ideja e grumbullimit me blloqe të paneleve diellore ende nuk mund të zbatohet me sukses për shkak të kostos së lartë. Pa dyshim, mundësia e akumulimit të një burimi energjie falas është e dobishme për konsumatorët, por blerja e strukturave të tilla është përtej mundësive të shumicës së përdoruesve të interesuar.

Historia është e ngjashme me disqet e tjera alternative, parimi i funksionimit dhe përdorimit të të cilave ofron shumë përparësi, por kërkon përdorimin e pajisjeve dhe pajisjeve të teknologjisë së lartë.

Fundi

Në tregun e baterive për makina elektrike, Tesla është lider i padiskutueshëm. Kjo është kryesisht për shkak të përdorimit të pajisjeve inovative në prodhimin e transportit miqësor ndaj mjedisit. Në të njëjtën kohë, inxhinierët e një kompanie lider përballen me pengesa të caktuara. Për shembull, seria Model S me qeliza litium-jon është kritikuar për mbrojtje të dobët ndaj zjarrit të elementëve të furnizimit me energji elektrike.

Sidoqoftë, dizajnerët po përmirësojnë vazhdimisht modelet e tyre dhe i marrin kritikat në mënyrë konstruktive. Për shembull, pas zjarrit të vetëm të baterisë në historinë e automjeteve elektrike, ata filluan të instalonin një rreze alumini të zbrazët (për të mbrojtur kundër pengesave në sipërfaqen e rrugës), një mburojë alumini të shtypur dhe një pllakë titani. Të gjithë ata që blenë makina para këtij përmirësimi, iu ofrua t'i plotësonin ato pa pagesë në stacionet e servisit.

Sigurisht, kohët e fundit ka pasur një qëndrim mjaft të diskutueshëm ndaj kësaj makine. Shumë njerëz diskutojnë se si është ai, të tjerë. Ka njerëz që e konsiderojnë makinën Tesla si një element të shkëlqyer të një fushate PR të ndërtuar mbi shitjen e diçkaje që ekziston për një kohë të gjatë, por askush nuk mendoi të bënte një makinë prej saj dhe ka pak perspektiva për të. , dhe madje ekziston

Por le t'i lëmë këto mosmarrëveshje dhe të shohim elementin kryesor të kësaj makine - bateritë. Kishte njerëz që nuk ishin dembelë dhe nuk mbanin një shumë të caktuar parash, morën dhe sharruan një bateri makine.

Kështu dukej

Tesla Motors është krijuesi i eko-makinave vërtet revolucionare, të cilat jo vetëm prodhohen në masë, por gjithashtu kanë karakteristika unike që i lejojnë ato të përdoren fjalë për fjalë çdo ditë. Sot do të shikojmë brenda baterisë së makinës elektrike Tesla Model S, do të zbulojmë se si funksionon dhe do të zbulojmë magjinë e suksesit të kësaj baterie.

Sipas Agjencisë për Mbrojtjen e Mjedisit të Amerikës së Veriut (EPA), Model S kërkon një rimbushje prej 85 kWh bateri për të mbuluar më shumë se 400 km, që është treguesi më domethënës midis makinave të ngjashme të paraqitura në tregun e specializuar. Për të përshpejtuar në 100 km/h, makinës elektrike i nevojiten vetëm 4.4 sekonda.

Çelësi i suksesit të këtij modeli është prania e baterive litium-jon, përbërësit kryesorë të të cilave i furnizohen Tesla nga Panasonic. Bateritë Tesla janë sende të legjendave. Dhe kështu një nga pronarët e një baterie të tillë vendosi të shkelte integritetin e saj dhe të zbulonte se si ishte brenda. Nga rruga, kostoja e një baterie të tillë është 45,000 USD.

Bateria ndodhet në pjesën e poshtme, duke i dhënë Teslës një qendër të ulët graviteti dhe trajtim të shkëlqyeshëm. Ajo është ngjitur në trup duke përdorur kllapa.

Bateri Tesla. Le ta zgjidhim

Ndarja e baterisë është e formuar nga 16 blloqe, të cilat lidhen paralelisht dhe mbrohen nga mjedisi me anë të pllakave metalike, si dhe një veshje plastike që pengon hyrjen e ujit.

Para se ta çmontohej plotësisht, u mat tensioni elektrik, duke konfirmuar gjendjen e punës së baterisë.

Asambleja e baterisë dallohet nga dendësia e lartë dhe montimi i saktë i pjesëve. I gjithë procesi i mbledhjes zhvillohet në një dhomë krejtësisht sterile duke përdorur robotë.

Çdo njësi përbëhet nga 74 elementë, jashtëzakonisht të ngjashëm në pamje me bateritë e thjeshta AA (qelizat litium-jonike Panasonic), të ndara në 6 grupe. Në të njëjtën kohë, është pothuajse e pamundur të zbulosh paraqitjen e vendosjes dhe funksionimit të tyre - ky është një sekret i madh, që do të thotë se bërja e një kopjeje të kësaj baterie do të jetë jashtëzakonisht e vështirë. Nuk ka gjasa të shohim një analog kinez të baterisë Tesla Model S!

Grafiti shërben si elektrodë pozitive, dhe nikeli, kobalti dhe oksidi i aluminit shërbejnë si elektrodë negative. Sasia e treguar e tensionit elektrik në kapsulë është 3.6V.

Bateria më e fuqishme në dispozicion (vëllimi i saj është 85 kWh) përbëhet nga 7104 bateri të ngjashme. Dhe peshon rreth 540 kg, dhe parametrat e tij janë 210 cm në gjatësi, 150 cm në gjerësi dhe 15 cm në trashësi. Sasia e energjisë së prodhuar nga vetëm një njësi prej 16 është e barabartë me sasinë e prodhuar nga njëqind bateri laptopi.

Gjatë montimit të baterive të tyre, Tesla përdor elementë të prodhuar në vende të ndryshme, si India, Kina, Meksika, por modifikimi dhe paketimi përfundimtar bëhen në Shtetet e Bashkuara. Kompania ofron shërbim garancie për produktet e saj deri në 8 vjet.

Kështu, mësuat se nga përbëhet bateria Tesla Model S dhe parimi i funksionimit të saj.

Gjëra më interesante për Teslën: ja ku shkoni dhe ja ku shkoni

Në fund të prillit, Tesla prezantoi bateritë për përdorim shtëpiak. Çfarë është kjo: një tjetër revolucion nga një korporatë amerikane apo një lidhje logjike në rrugën drejt ndërtimit të një shtëpie të zgjuar dhe të pavarur? Le ta kuptojmë së bashku.

Elon Musk me të drejtë mund të quhet revolucionar në botën e teknologjisë. Vetëm 10 vjet më parë, pak njerëz besonin se makinat elektrike do të dilnin në tregun masiv, por sot Tesla Model S është një sedan që çdo entuziast i makinave nuk do të kishte problem ta zotëronte. Një alternativë ndaj motorit të benzinës u gjet shumë kohë më parë, por për një kohë të gjatë askush nuk vendosi të "thyejë të gjithë industrinë".

Çështja e prodhimit dhe konsumit të energjisë elektrike në shekullin 21 është veçanërisht e mprehtë. Sot, ekzistenca e njerëzimit varet fjalë për fjalë nga ajo. Klasifikimi tradicional i prodhimit të energjisë ka dy degë globale:

prodhimi duke përdorur burime komerciale: qymyri, shist argjilor i naftës, nafta, gazi (në fakt janë baza e energjisë moderne, duke mbuluar 90% të kërkesave totale nga ndërmarrjet dhe popullsia), stacionet bërthamore, hidro, gjeotermale, diellore, valore dhe baticore.
minierat duke përdorur burime jokomerciale: mbetje bujqësore dhe industriale, fuqi muskulore, dru zjarri.

Pavarësisht krizës së karburanteve që dominoi titujt kryesorë në fillim të viteve 1970, pothuajse 50 vjet më vonë, pak ka ndryshuar në parimet e prodhimit të energjisë elektrike. Popullsia po rritet, nevoja potenciale për energji elektrike po rritet dhe si rrjedhojë planeti po bëhet gjithnjë e më i ndotur. Dhe mund të diskutohet për atë që do të vijë së pari - një krizë energjetike ose një fatkeqësi mjedisore, por mënyra më e mirë për të dalë nga kjo situatë është një rishikim rrënjësor i të gjithë industrisë së prodhimit të energjisë dhe parimeve të sigurimit të popullsisë me energji elektrike.

Energjia dhe infrastruktura Tesla

Më 30 prill, Elon Musk do të prezantojë një zgjidhje që duhet të ketë një efekt të dobishëm jo vetëm në mjedis, por edhe në kuletat e konsumatorëve. Tesla Powerwall kujdeset për mjedisin, duke reduktuar rrënjësisht emetimet e dioksidit të karbonit dhe duke ju lejuar të harroni faturat e mëdha të energjisë elektrike. Do të merremi me pikën e fundit pak më vonë, por tani për tani le të shohim botën që na ofron Tesla.

Ideja e ruajtjes së energjisë elektrike dhe sigurimit të energjisë autonome për shtëpitë nuk është e re. Shumë pronarë të vilave fshatare kanë mbuluar çatitë e shtëpive të tyre me panele diellore, duke siguruar përdorimin e energjisë bateri me acid plumbi. Dhe këtu është avantazhi i parë i Tesla Powerwall.

Numri i cikleve të ngarkimit-shkarkimit për një bateri me acid plumbi mezi arrin 800, ndërsa një bateri litium-jon mund të mburret me 1000-1200 cikle. Për sa i përket raportit peshë-kapacitet, një bateri litium-jon është pothuajse 5 herë më e lartë se ajo e plumbit-acidit. Kjo është ajo që e lejoi Tesla-n të krijojë dizajnin tërheqës të linjës së saj të re të produkteve.

Dizajni dhe faktori i formës. Po, mendimi i një personi për çdo produkt varet nga pamja e tij. Skajet e rrumbullakosura, trashësia minimale (sipas standardeve të produkteve konkurruese) të kasës, disponueshmëria e një shumëllojshmërie zgjidhjesh me ngjyra. Edhe pa u thelluar në parimet e funksionimit të Tesla Powerwall, ju filloni të mendoni se si do të plotësonte garazhin tuaj. Tesla Powerwall është montuar në mur dhe zë hapësirë minimale.

Ekosistemi holistik. Bateritë e paraqitura Tesla Powerwall janë në dispozicion në dy versione me kapacitet 7 dhe 10 kWh me një çmim prej $3000 Dhe $3500 përkatësisht. Nëse konsumatori ndjen një mungesë të qartë të kapacitetit, ai gjithmonë mund të plotësojë arsenalin e baterive duke blerë një tjetër, duke rritur kështu kapacitetin total deri në 90 kWh (lejohet lidhja deri në 9 bateri). Lidhja nuk kërkon një studim të plotë të parimeve të ndërtimit të rrjeteve elektrike: një kabllo zgjidh të gjitha problemet.

Zgjidhje për ndërmarrjet dhe bizneset. Së bashku me Powerwall, u prezantua një produkt që mund të zgjidhte problemin e furnizimit të fabrikave, fabrikave dhe industrive të tëra - baterive Tesla Powerpack. Karakteristika e tyre është aftësia për të rritur pafundësisht kapacitetin e mundshëm deri në disa Gigavat*h.

Planet për elektrifikim të plotë alternativ. Elon Musk është një njeri që është mësuar të mendojë globalisht. Kjo është arsyeja pse prezantimi i baterive Tesla nuk ndjek qëllimin e vetëm të shitjes së produktit në një rreth të kufizuar përdoruesish të interesuar. Po flasim për elektrifikimin në shkallë të gjerë dhe total të të gjithë planetit Tokë duke përdorur bateri. Për të siguruar të gjithë planetin me energji të mjaftueshme Tesla 900 milionë Bateritë Powerpack.

Shqetësimi për mjedisin, një refuzim i plotë për të prodhuar energji elektrike, burimi i së cilës do të jenë burimet e shtershme natyrore që çojnë në çlirimin e substancave të dëmshme në atmosferë, dhe autonomi të plotë të çdo qoshe, madje edhe në cepin më të largët të planetit - të gjitha këto janë realitetet e sotme. Por derisa të ndodhë kalimi global në energjinë elektrike të nxjerrë nga dielli, era, baticat dhe të ruajtura në bateri (nëse ka), një blerës potencial është i interesuar në pyetjen: a është fitimprurëse të blesh një Tesla Powerwall sot?

Numrat e thatë

Pra, le të llogarisim fizibilitetin ekonomik të blerjes së një produkti inovativ nga Tesla. A ia vlen loja një qiri dhe si do të sillet shpagimi në kushtet e Rusisë dhe SHBA-së.

Kushtet e pagesës:

Le të marrim konsumin ditor të energjisë elektrike të pronarit të Tesla Powerwall të barabartë me 10 kW, d.m.th. kapaciteti i plotë i baterisë është i mjaftueshëm për një ditë konsumi;
Kostoja e Tesla Powerwall - $3 500 , i cili me normën aktuale në momentin e publikimit të këtyre llogaritjeve është 175,000 rubla(duke marrë parasysh rrumbullakimin dhe në masën 50,01 rubla për 1 $);
Kostos së Tesla Powerwall do t'i shtojmë nevojën për të blerë një inverter, kostoja e të cilit është rreth 1,500 - 75,000 rubla;
Le të marrim parasysh humbjet kur lidhni Tesla Powerwall në zinxhir bateri – konvertues rryme – inverter. Gjeneral Efikasiteti i sistemit do të jetë 87%. Ato. Fillimisht, jo 10 kWh janë në dispozicion të konsumatorit, por vetëm 8.7.
me tarifat dyzonale (tarifat e ditës/natës), ne do të marrim konsumin e energjisë gjatë ditës në 5 kWh (57,5% të burimit maksimal të Tesla Powerwall), dhe konsumin e energjisë në mbrëmje në 3,7 kWh (42,5%).

Situata në SHBA:

E vlefshme në SHBA tarifa me dy zona për pagesat e energjisë elektrike:

Nga ora 14:00 deri në 19:00

Nga ora 19:00 deri në 14:00

Me një konsum prej 5 kWh gjatë ditës dhe 3.7 kWh gjatë natës, kostot ditore kur përdorni një rrjet elektrik standard do të jenë:

5 kWh * 10,16 rubla + 3,7 kWh * 2,31 rubla = 50,82 rubla + 8,54 rubla = 59,36 rubla/ditë.
59,34 rubla * 365 ditë = 21,659 rubla në vit.

Një bateri standarde litium-jon humbet rreth 6% (0,6 kW) të kapacitetit të saj origjinal (d.m.th. 10 kW) në vit. Çdo vit kapaciteti i tij do të ulet dhe pas 3-4 vitesh, vetëm një Tesla Powerwall nuk do të mjaftojë. Këtu janë llogaritjet e përafërta se si bateria do të sillet me kalimin e kohës.

Vitet e funksionimit: Jetëgjatësia maksimale e baterisë është 15 vjet.
Kapaciteti maksimal: zvogëlohet me 6% (0.6 kW) të kapacitetit fillestar çdo vit.
Kostoja e energjisë elektrike: llogaritur nga raporti i tarifave ditë/natë me çmimet e treguara më sipër.
Ruajtja: sa mund të kursejë Tesla Powerwall në vit?
Shpenzimet për shtesë energji: Ne ramë dakord që të konsumojmë 8.7 kW në ditë. Energjia elektrike e munguar (e shkaktuar nga degradimi i baterisë) kompensohet nga rrjeti publik i energjisë.

Mbi 15 vjet përdorim, edhe pa marrë parasysh kostot shtesë të energjisë, Tesla Powerwall nuk paguan vetë. Duke marrë parasysh që kostoja e një kWh energji elektrike në Rusi është afërsisht 60% më e ulët, vështirë se ia vlen të flitet për fizibilitetin e një blerjeje të tillë. Më lejoni t'ju kujtoj se blerja e një komplete Tesla Powerwall kushtoi 250,000 rubla dhe kjo nuk përfshin panelet diellore.

Reflektime

Zgjidhja e pavarur nga energjia e propozuar nga Tesla është vështrimi i duhur drejt një të ardhmeje pa emetime dhe përdorim të pamëshirshëm të burimeve natyrore. Mjerisht, për konsumatorin fundor çmimi i deklaruar për Tesla Powerwall nuk do të jetë një blerje ekonomikisht fitimprurëse. Për të blerë një bateri, do t'ju duhet të shtoni "çmimin e temjanit dhe qirinjve" në formën e paneleve diellore, një konverteri dhe një inverter, dhe degradimi i baterive litium-jon është thjesht nuk do të mbulojë kostot fillestare. Por nëse jeni gati të investoni në të ardhmen, jeni gati të hidhni një hap drejt "planetit të gjelbër" dhe çmimi nuk është një faktor përcaktues - koha për Tesla Powerwall tashmë ka ardhur për ju.

Dhe mos harroni se riciklimi i çdo baterie kushton gjithashtu para. Ndonjëherë mjaft shumë.

Ne kemi rishikuar pjesërisht konfigurimin e baterisë Tesla Model S me kapacitet 85 kW*h. Ju kujtojmë se elementi kryesor i baterisë është qeliza e baterisë litium-jon e kompanisë Panasonic, 3400 mAh, 3,7 V.

Qelizë Panasonic, madhësia 18650

Figura tregon një qelizë tipike. Në realitet, qelizat Tesla janë modifikuar pak.

Të dhënat celulare paralele lidheni me grupe prej 74 copë. Me një lidhje paralele, tensioni i grupit është i barabartë me tensionin e secilit prej elementeve (4.2 V), dhe kapaciteti i grupit është i barabartë me shumën e kapaciteteve të elementeve (250 Ah).

Me tutje gjashtë grupe lidh në mënyrë serike në modul. Në këtë rast, voltazhi i modulit përmblidhet nga tensionet e grupit dhe është afërsisht 25 V (4.2 V * 6 grupe). Kapaciteti mbetet 250 Ah. Së fundi, modulet janë të lidhura në seri për të formuar një bateri. Në total, bateria përmban 16 module (gjithsej 96 grupe). Tensioni i të gjitha moduleve përmblidhet dhe në fund arrin në 400 V (16 module * 25 V).

Ngarkesa për këtë bateri është një makinë elektrike asinkrone me një fuqi maksimale prej 310 kW. Meqenëse P=U*I, në modalitetin nominal në një tension prej 400 V, një rrymë I=P/U=310000/400=775 A rrjedh në qark Në shikim të parë, mund të duket se kjo është një rrymë e çmendur një "bateri" e tillë. Megjithatë, mos harroni se në një lidhje paralele, sipas ligjit të parë të Kirchhoff, I=I1+I2+…In, ku n është numri i degëve paralele. Në rastin tonë n=74. Meqenëse brenda grupit ne i konsiderojmë rezistencat e brendshme të qelizave si kushtimisht të barabarta, atëherë rrymat në to do të jenë të njëjta. Prandaj, rryma rrjedh drejtpërdrejt nëpër qelizë In=I/n=775/74=10,5 A.

A është shumë apo pak? Mirë apo keq? Për t'iu përgjigjur këtyre pyetjeve, le t'i drejtohemi karakteristikave të shkarkimit të një baterie litium-jon. Mjeshtrit amerikanë, pasi çmontuan baterinë, kryen një sërë testesh. Në veçanti, figura tregon oshilogramet e tensionit gjatë shkarkimit të një qelize të marrë nga një real Tesla Model S, rrymat: 1A, 3A, 10A.

Rritja në kurbën 10 A është për shkak të kalimit manual të ngarkesës në 3 A. Autori i eksperimentit zgjidhi një problem tjetër paralelisht, ne nuk do të ndalemi në të.

Siç mund të shihet nga figura, një rrymë shkarkimi prej 10 A plotëson plotësisht kërkesat e tensionit të qelisë. Kjo mënyrë korrespondon me shkarkimin përgjatë kurbës 3C. Duhet të theksohet se kemi marrë rastin më kritik, kur fuqia e motorit është maksimale. Në realitet, duke marrë parasysh përdorimin e një motori me dy motorë me një raport optimal ingranazhesh, makina do të funksionojë me një shkarkim prej 2...4 A (1C). Vetëm në momentet e përshpejtimit shumë të mprehtë, kur lëvizni përpjetë me shpejtësi të madhe, rryma e celularit mund të arrijë një kulm prej 12...14 A.

Çfarë përfitimesh të tjera ofron kjo? Për një ngarkesë të caktuar në rastin e rrymës së drejtpërdrejtë, seksioni kryq i përcjellësit të bakrit mund të zgjidhet si 2 mm2. Tesla Motors vret dy zogj me një gur këtu. Të gjithë përçuesit lidhës shërbejnë edhe si siguresa. Prandaj, nuk ka nevojë të përdorni një sistem të shtrenjtë mbrojtjeje ose të përdorni siguresa shtesë. Në rast të mbingarkesës aktuale, vetë përçuesit lidhës shkrihen për shkak të seksionit të tyre të vogël dhe parandalojnë një emergjencë. Ne kemi shkruar më shumë për këtë.

Në figurë, përçuesit 507 janë të njëjtët lidhës.

Së fundi, le të shqyrtojmë pyetjen e fundit që shqetëson mendjet e kohës sonë dhe shkakton një valë polemikash. Pse Tesla përdor bateri litium-jon?

Më lejoni të bëj një rezervë menjëherë se konkretisht për këtë çështje do të shpreh mendimin tim subjektiv. Ju nuk duhet të pajtoheni me të)

Le të bëjmë një analizë krahasuese të llojeve të ndryshme të baterive.

Natyrisht, bateria litium-jon ka performancën më të lartë specifike sot. Fatkeqësisht, bateria më e mirë për sa i përket densitetit të energjisë dhe raportit peshë/madhësi nuk ekziston ende në prodhimin masiv. Kjo është arsyeja pse në Tesla Ishte e mundur të bëhej një bateri kaq e ekuilibruar, duke siguruar një rezervë energjie deri në 500 km.

Arsyeja e dytë, për mendimin tim, është marketingu. Megjithatë, mesatarisht, burimi i qelizave të tilla është rreth 500 cikle ngarkimi-shkarkimi. Kjo do të thotë që nëse e përdorni në mënyrë aktive makinën, do t'ju duhet të zëvendësoni baterinë pas një maksimumi dy vjetësh. Edhe pse, kompania me të vërtetë .

Bateria ndodhet në pjesën e poshtme, duke i dhënë Teslës një qendër të ulët graviteti dhe trajtim të shkëlqyeshëm. Ajo është ngjitur në trup duke përdorur kllapa.

Bateri Tesla. Le ta zgjidhim

Ndarja e baterisë është e formuar nga 16 blloqe, të cilat lidhen paralelisht dhe mbrohen nga mjedisi me anë të pllakave metalike, si dhe një veshje plastike që pengon hyrjen e ujit.

Para se ta çmontohej plotësisht, u mat tensioni elektrik, duke konfirmuar gjendjen e punës së baterisë.

Asambleja e baterisë dallohet nga dendësia e lartë dhe montimi i saktë i pjesëve. I gjithë procesi i mbledhjes zhvillohet në një dhomë krejtësisht sterile duke përdorur robotë.