Vokiečiai atidarė „Tesla“ ir BYD baterijas. „Išvados stebina“ ()
Vokietijos Acheno technikos universiteto mokslininkai atliko dviejų pagrindinių elektrinėse transporto priemonėse naudojamų akumuliatorių technologijų lyginamąją analizę.
© 3204, CC BY-SA 4.0 | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Red_BYD_Han_EV.jpg
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Buvo išnagrinėtos „Tesla“ ir Kinijos milžino BYD baterijos. Tyrimo rezultatai padarė keletą netikėtų išvadų.
E-mobilumo komponentų gamybos inžinerijos skyriaus komanda išardė, išanalizavo ir palygino abiejų tipų baterijas, atskleisdama tiek esminius koncepcijos skirtumus, tiek stebinančius panašumus kai kuriais aspektais.
„Tesla“ remiasi NMC (nikelio-mangano-kobalto) tipo cilindrinėmis 4680 celėmis (pavadinimas kilęs iš matmenų: 46 mm skersmens ir 80 mm aukščio). Šios baterijos gaminamos gamyklose Teksase, Kalifornijoje ir Šanchajuje, o vėliau įrengiamos „Tesla Model Y“. Pagrindinis gamintojo tikslas – maksimaliai padidinti energijos tankį.
BYD pasirinko visiškai kitokią filosofiją. Kinijos įmonė naudoja LFP (ličio geležies fosfato) baterijas, kuriose nėra toksiškų sunkiųjų metalų, tokių kaip nikelis, kobaltas ar kadmis. „Blade Battery“ konstrukcijoje siauri elementai yra išdėstyti lygiagrečiai, primenantys kardo ašmenis – iš čia ir kilo pavadinimas „Blade“. BYD prioritetas yra apimties efektyvumas ir mažesnės medžiagų sąnaudos.
|
Viena iš labiausiai stebinančių išvadų buvo tai, kad abi bendrovės naudoja grafito anodus be silicio oksido. „Buvome nustebinti, kad abiejų baterijų anoduose nebuvo silicio – ypač kalbant apie „Tesla“ elementus, nes moksliniuose tyrimuose silicis plačiai laikomas pagrindine energijos tankio didinimo medžiaga“, – sakė vienas iš projekto vadovų prof. Heiner Heimes.
Cheminė analizė patvirtino gamintojų deklaracijas dėl medžiagų sudėties: BYD naudoja LFP, o Tesla – NMC811. Energijos tankis elementų lygiu yra atitinkamai 160 Wh/kg ir 355,26 Wh/l BYD ir 241,01 Wh/kg ir 643,3 Wh/l „Tesla“. Todėl galime pastebėti didelį „Tesla“ pranašumą energijos tankio požiūriu, o tai reiškia didesnį transporto priemonės diapazoną naudojant tą patį akumuliatoriaus svorį.
Tyrėjai taip pat pastebėjo reikšmingų gamybos technologijų skirtumų. „Tesla“ 4680 celių elementams sujungti naudoja tik lazerinį suvirinimą. Kita vertus, BYD naudoja ir lazerinį, ir ultragarsinį suvirinimą.
Ypač įdomi tyrimo išvada yra šiluminio efektyvumo problema. Priešingai nei tikėtasi, BYD LFP baterijos turėjo geresnį šilumos valdymą nei „Tesla“ elementai. Esant tokiai pat apkrovai, 4680 „Tesla“ celių sukuria maždaug dvigubai daugiau šilumos vienam tūrio vienetui. Tai reiškia, kad norint užtikrinti vienodą automobilio galią, „Tesla“ elementų aušinimo sistema turėtų išsklaidyti maždaug dvigubai daugiau šilumos nei BYD akumuliatoriaus. Dėl šios savybės LFP elektrodų konstrukcija yra naudingesnė kuriant greito įkrovimo aušinimo strategijas.
Norėdami palyginti elementų šiluminį efektyvumą, mokslininkai išmatavo vidinę nuolatinės srovės varžą esant 10 proc. įkrovimo lygiui (SOC) 10 °C, 20 °C ir 40 °C temperatūroje. Įdomu tai, kad „Tesla“ 4680 celių atsparumas didėja esant aukštoms SOC vertėms, ypač žemoje temperatūroje, o BYD „Blade“ elementų atsparumas mažėja esant aukštesnėms SOC reikšmėms.
Šios išvados rodo, kad nors „Tesla“ ir BYD baterijų technologijas plėtojo skirtingais keliais, abu metodai turi savo privalumų ir trūkumų. „Tesla“ pasiekia didesnį energijos tankį, tačiau šiluminio efektyvumo sąskaita, o BYD siūlo geresnį šilumos valdymą mažesnėmis medžiagų sąnaudomis, nors ir mažesniu energijos tankiu.
![[ŽT] Trumpo išgąsdinta Europa gali žengti pražūtingą žingsnį](/photo/202504/10/21/thumb_520152__gruf.jpg)
