Pil% 2,5 azalmadan önce Tesla neden 160.000 kilometre koştu?
Elektrikli araçlar için pilin bozulması her zaman çetrefilli bir konu olmuştur. İster sürücü grubumuz ister kulis mesaj bırakın , Herkesin bu konudaki endişeleri her yerde görülebilir.
CCTV Finans tarafından yapılan bir araştırma, pilin zayıflamasının, yığınları ve pil ömrünü şarj ettikten sonra üçüncü en büyük sorun olduğunu gösteriyor.Sadece günlük arabaları etkilemekle kalmayacak, aynı zamanda ikinci el çekimlerin değer koruma oranını da belirleyecektir.
Pil dayanıklı mı? Pil ömrü bir günden daha mı kötü? Pilin zayıflamasıyla ilgili herhangi bir olumsuz haber çevrimiçi olarak kolayca yakalanabilir. Belki de bu zıtlıktan dolayı, Tesla'dan yeni bir haber çok heyecan verici görünüyor.
Bu yılın Ekim ayında, 100.000 milin üzerinde sürüş menziline sahip dünyanın ilk Tesla Model 3'ü doğdu (100.000 mil = 160.900 kilometre ve aşağıdaki okuma alışkanlıkları için kilometre sistemini kullanıyor).
Bu Model 3'ün sahibi Arthur Driessen, Los Angeles, ABD'den. Model 3'ün 2016'da rezervasyona açıldığı ilk gün (31 Mart) uzun menzilli bir model sipariş etti. 2018'de teslim edildikten sonra Driessen onu açtı. Model 3 yol gezi planı. Sadece ilk altı ayda kilometre 32.200 kilometreyi aştı ve ardından bu sayı son günlerde 160.900 kilometreyi aşana kadar artmaya devam etti.
Arthur Driessen'in Instagramından resim
Bu kilometre verilerinden daha da şaşırtıcı olan, bu Model 3'ün pil azalmasının sadece% 2,5 olmasıdır!
Electrek ile yaptığı röportajda Driessen, bu Model 3'ün bataryayı değiştirmediğini ve gerçek menzilin yaklaşık 486-496 kilometre olduğunu, bu da o zamanki yeni arabanın 499 kilometresinden sadece yaklaşık% 2,5 daha az olduğunu söyledi. ve! Bu hala Tesla aşırı yük yığınını kullanması şartıyla! (Driessen'in evinde bir şarj istasyonu yok ve yolculuklar temelde aşırı şarj ağına dayanıyor).
Elbette bu sıradan insanların yapabileceği bir şey değil. Driessenin pilinin bu kadar sağlıklı kalabilmesinin ana nedeni, her zaman "sığ şarj ve sığ deşarj" alışkanlığına bağlı kalmasıdır. 160.900 kilometrelik arabayı kullanma sürecinde, Model 3 gücünü yalnızca % 10'un altında ve aşırı şarj kullanırken asla% 60'tan fazla şarj etmeyin.
Bu durum aşırı ve evrensel değilse, sıradan araç sahiplerinden daha fazla vakaya bakabiliriz.
ABD'deki Tesla sahiplerinden oluşan bir topluluk olan Teslanomics, 2.636 Tesla pil sağlığını araştırdı ve örnekledi (Model S / X / 3 dahil). Anket sonuçları, Tesla araçlarının çoğunun 160.900 kilometre (veya 100.000 mil) sürdükten sonra, pil takımının hala etkin kapasitenin% 90'ından fazlasını koruduğunu buldu.
Hollanda-Belçika'dan bir başka Tesla sahibi forumu da 1462 Tesla pil ömrü (birden fazla model) ile ilgili örnek bir ankete sahiptir. İlk 80.500 kilometrede (50.000 mil), çoğu araç% 95 pil sağlık seviyesini korudu.160.600 kilometre (100.000 mil) ile çoğu aracın gerçek pil ömrü de% 92'nin üzerinde kaldı. .
Tesla sahiplerinden alınan bu gerçek örnekler, Tesla modellerinin pil ömrünün gerçekten çok güçlü olduğuna işaret ediyor. 80.000 kilometre için hala% 95'in üzerindedir ve 160.000 kilometre,% 90 veya daha fazlasını garanti edebilir (bir Örneğin, kullanmak istemeyen arkadaşlar, ortalama seviyeden bahsediyoruz).
O zaman sorun geliyor.
Tesla'nın bataryası neden bu kadar güçlü?
Aslında bu çok basit bir matematik problemidir:
450km nominal pil ömrüne sahip yaygın yerli modeller, gerçek pil ömrü yaklaşık 350km'dir, yılda 30.000 kilometre (orta-yüksek yoğunluklu araçlar), yani yılda 86 döngü olacaktır; 660km nominal pil ömrüne sahip Model S, gerçek pil ömrü 550km'ye ulaşabilir, aynı Yılda 30.000 kilometre koşarak, yılda yalnızca 56 döngü vardır. 5 yıl sonra, 150 döngü fark vardır ve döngü sayısı daha azdır ve yaşam azalması daha yavaştır. Bu kadar basit.
Bir formülü hatırlayın: Pil ömrü döngüsü pil ömrü = pil döngü süreleri x tek pil ömrü.
Aynı sayıda pil döngüsü olması durumunda, tek pil ömrü ne kadar uzunsa, yaşam döngüsü boyunca tüm pilin kilometresi o kadar uzun olur; aynı kilometreyi koşmak, aracın tek pil ömrü ne kadar yüksekse, gereken döngü sayısı o kadar azdır denilebilir. , Pil ne kadar yavaş bozulur.
Üstelik Teslanın pil ömrü kısa değil
Temel bir popüler bilim bilgisi: Pil ömrünün kullanım süresi ve kullanım sayısı ile çok az ilgisi vardır, esas olarak "tam şarj ve deşarj döngüsü sayısı" na bağlıdır. Bu, pilin "kullanımdan sonra yeniden şarj edin, bir seferde% 0'dan% 100'e kadar şarj edin" ve "% 50 ile% 50, iki kez 30 % Şarj% 80'e Kadar "Bu tam bir şarj döngüsüdür.
Bu nedenle, pilin ömrünü uzatmanın anahtarı, pilin döngü sayısını artırmaktır.
Da'dan 22 Mart 2017 tarihinde düzenlenen Uluslararası Pil Sempozyumu ve Sergisinde lh Oousie Üniversitesi'nden Profesör Jeff Dahn, Tesla ile işbirliği içinde yeni pil teknolojisini gösterdi Yüksek voltaj altında pilin yan tepkisini bastırarak, tek pilin 1200 döngüden sonra sağlık performansının% 95'inden fazlasını koruyabilmesini sağlayabilir.
Aşağıdakiler deney sürecidir, içerik daha zordur, sabırsız arkadaşlar hızla bir sonraki bölme çizgisine atlayabilir
İlk aşamada Jeff Dahn, laboratuvarda yapılan birçok karşılaştırmalı deneyler aracılığıyla pilin iç empedansındaki artışın pil kapasitesinin zayıflamasına neden olacağını doğruladı.
Daha sonra, empedanstaki artışın nedenini anlamak için Dahn, pozitif / negatif elektrotun gaz üretimine odaklandı. Önce tam şarjlı yumuşak paket pil Pouch Cell'i demonte etti, pozitif kutup parçası NMC442'yi ve negatif kutup parçası Grafit'i çıkardı ve ardından pozitif ve negatif kutup parçalarını alüminyum-plastik film Pouch Torba içinde kapsülledi ve ilgili elektroliti ekledi ve Katkı maddeleri, üretilen gazı izlerken, paketlemeden sonra 60 ° C'de 500 saat saklanır.
Pouch Cell ve Pouch Bag'in reaksiyon durumu karşılaştırıldığında Pouch Cell tarafından üretilen gazın 0.3mL'den az olduğu ve 500 saat içerisinde gazın artmadığı; Pouch Bag + NMC442 ile üretilen gazın yaklaşık 0.3mL'den 0.8mL'ye yükseldiği; Pouch Bag + Grafit tarafından üretilen gaz yaklaşık 0.05 mL'dir ve tüm süreçte artış yoktur. Başka bir deyişle, Pounch Hücresinde pozitif NMC tarafından üretilen gaz, negatif Grafite göç etmeli ve tüketilmelidir.
Dahn, aynı zamanda 60 ° C'de empedans değişikliklerini test etmek için simetrik bloke edici elektrotlar kullandı. Torba Torbasındaki pozitif elektrotun empedansının Torba Hücresindeki empedanstan çok daha büyük olduğu bulunmuştur.
Birleştirmek Bu iki deneyin sonuçları, Torba Torbasında reaksiyon tarafından üretilen gazın negatif elektrot Grafit tarafından tüketilememesi nedeniyle pozitif elektrot arayüz empedansının arttığı sonucuna varılabilir.
Doğrulama işlemi sırasında Dahn, deney solvent EC + EMC'yi FEC + TFEC olarak değiştirdiğinde, Torba Torbasındaki pozitif elektrot arayüz empedansının Torba Hücresinin empedansına yakın olan büyük ölçüde azaldığını memnuniyetle buldu. Bu, çözücü seçimini geliştirir.
Çözücü sorununu çözdükten sonra Dahn, elektrot malzemelerini fethetmeye devam etti. Deney grubu NMC532 + Kaplama A; NMC532 + Kaplama B; NMC662 + Kaplama A; NMC662 + Kaplama B; ve iki grup özel geliştirilmiş NMC (Geliştirilmiş NMC, malzeme gizliliği) içerir.
Deneysel sonuçlardan, NMC662 + Kaplama A en fazla gazı üretirken, iki Geliştirilmiş NMC malzemesi herhangi bir gaz üretmez. TGA / MS analizi ayrıca bu iki geliştirilmiş NMC'nin 4.5V ve 200 ° C'den önce herhangi bir gaz üretmediğini gösterdi. Yeni Geliştirilmiş NMC malzemesinin yan tepkime egzozunu etkili bir şekilde azaltabileceği ve pilin iç empedansını azaltabileceği sonucuna varıldı.
Bu nedenle, nihai deneysel sonuç, katkı maddesi olarak PES211 ile FEC + TFEC elektrolit sistemi ve elektrot olarak Geliştirilmiş NMC malzemesi kullanıldığında, pilin zayıflama sürecini etkili bir şekilde yavaşlatması ve iyi bir döngü performansı elde etmesidir.
Bu yeni teknolojiye yanıt olarak, Dahn'ın vardığı sonuçlar: Zayıflama, 1200 şarj ve deşarj döngüsünden sonra yalnızca% 5'tir.
Sert İçeriğin Sonu
Bu nedenle Teslanın pil ömrü çok uzun . Dahn, yeni teknolojinin ticarileştirildiği sırada, Tesla'nın da ürünlerde kullanılacağını doğruladı (Model 3). Bu, Musk'ın kendi Twitter'ında da doğrulandı.
Musk, Model 3'ün güç ünitesi ve gövdesinin tasarım ömrünün 1 milyon mile kadar olduğunu, bunun minimum pil ömrünün 1500 şarj döngüsü olduğunu ve bunun 480 ila 800.000 kilometre yol almasını sağlayabileceğini kamuoyuna açıkladı ( 30 ~ 500.000 mil).
ABD Ulaştırma Bakanlığı Federal Otoyol İdaresi'nin verilerine göre, Amerikalılar yılda ortalama 22.000 kilometre (1.35 mil) araba kullanıyor:
Yani sıradan araç sahipleri için Model 3-48 teorik dayanıklılığına 800.000 kilometreye ulaşmak en az 20 yıl sürüyor. Bu nedenle Tesla sahiplerinin günlük arabalarında pilin bozulması konusunda endişelenmelerine gerek yok.
Şimdiye kadar, maddi gizli formül pil ömrü sorununu çözdü. Bu önemli bir kısım, ama hepsi değil.
Çünkü bir sonraki soru var:
Tesla'nın pil ömrü neden diğer modellerden daha uzun ve daha kararlı?
Birincisi, Tesla'nın pil enerji yoğunluğu çok ileride.
Önde gelen yerli pil şirketi CATL'nin resmi verilerine göre, şu anda büyük ölçekli üretimde olan pillerinin enerji yoğunluğu 240 Wh / kg'a ulaşabilir; ve yeni bir enerji OEM Patron BYD'nin resmi bilgileri, NCM pilinin enerji yoğunluğunun şu anda 200 Wh / kg'a ulaşabildiğini gösteriyor.
Ancak Tesla ve Panasonic tarafından ortaklaşa geliştirilen 18650 piller (önceki nesil pil) yaklaşık 250 Wh / kg enerji yoğunluğuna sahipken, Model 3'te (yeni nesil pil) kullanılan 21700 pil ise silikon karbon kullanımı nedeniyle Negatif elektrotun yeni teknolojisi, hücre enerji yoğunluğu aşabilir 30 0Wh / kg.
Akü enerji yoğunluğundaki artış, yalnızca daha büyük kapasiteli aküleri taşımak için yer olduğu anlamına gelmez, aynı zamanda aracın boş ağırlığının daha hafif olacak şekilde optimize edilebileceği anlamına da gelir (akü paketleri daha hafiftir).
Belirli modellerle ilgili geri bildirim, etkisi de açıktır. 70kWh pil ile donatılmış ES8 benchmark versiyonu, boş ağırlık 2460kg, pil ömrü 355km; Model X 100kWh pil ile uzun dayanıklılık versiyonu, boş ağırlık 25 30 kg, pil ömrü 575km. Elektrik farkı 30 kWh, kalite sadece 70kg ve dayanıklılık doğal olarak çok farklı.
Elbette hafif tasarıma ek olarak, pil ömrünün uzunluğu ve kararlılığı da motorun verimliliğine ve pilin yönetim verimliliğine bağlıdır. Bu, "Tesla'nın neden bu kadar uzun pil ömrüne sahip olduğu" üzerine iki teknik analiz makalesi olabilir. Sınırlı alan nedeniyle, bir dahaki sefere konuşma şansımız olacak.
Model S 100D, 1078 km'lik tek bir pil ömrüne sahiptir
Kısacası, şu formülü hatırlayın: Pil ömrü dayanıklılığı = pil döngüsü sayısı x tek dayanıklılık . Tesla'nın pilinin diğer modellere göre daha yavaş bozulmasının nedeni, sınıfındaki en uzun dayanıklılığa ve diğer modellerin pil ömrü ömrüne sahip olmasıdır.
Ya Tesla sahibi değilseniz, ancak pilin zayıflaması konusunda endişeleriniz varsa?
İyi araba kullanma alışkanlıkları geliştirin.
Makalenin başındaki örnekte, Driessen size bir yöntem öğretmiştir: "Sığ Yük ve Yüzeyden Serbest Bırakma" araç alışkanlığına bağlı kalın . Driessen, Model 3'ün gücünü 160.900 kilometrelik arabada yalnızca iki kez% 10'un altına kadar çalıştırdı ve aşırı şarj işlemi sırasında hiçbir zaman% 60'tan fazla şarj olmadı.
Evet, hem teori hem de pratik kanıtladı - "Sığ şarj ve sığ deşarj" pil sağlığı için iyidir. Bir lityum pilin şarj edilmesi ve boşaltılması işlemi, lityum iyonlarının yerleştirilmesi ve çıkarılması işlemidir. Şarj etme ve boşaltma işlemi sırasında, her egzersizde ne kadar az lityum iyonu yer alırsa, yapıya o kadar az zarar verilir; her egzersiz çalışmasında yer alan lityum iyonları ne kadar yavaş olursa, yapıya o kadar az zarar verilir. Lityum iyon neredeyse çalışıyorsa ve lityum iyonu ondan sürekli olarak çıkarılırsa, aküye zarar verir.
Başka bir deyişle, yavaş şarj + sığ şarj ve sığ deşarj, pil ömrünü uzatmanın en iyi yoludur. . Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, teoride,% 50'lik sığ bir şarjda ısrar ederseniz, pil 1200 sağlıklı pil ömrüne ulaşabilir; o zaman ısrar edersiniz 30 % Sığ şarj ve sığ deşarj, pil 1600 sağlık döngüsüne ulaşabilir.
Stephen Grinwis'ten grafik
Evde şarj istasyonu olan çoğu araç sahibi için sığ şarj ve boşaltma bir sorun değildir. Ancak, zayıf şarj koşullarına sahip araç sahipleri için, sığ şarj, pil ömrünü yarı yarıya düşürmekle eşdeğerdir ve bu da aracı kullanmakta zorlanmaya neden olur. Sonra hızlı şarj ile kullanın. "Pil sağlığı" ve "kullanım kolaylığı" olmak üzere iki boyutu göz önünde bulundurursak, araç kullanım alışkanlıklarını sıralamanız gerekiyorsa en iyi yol şudur:
Yavaş şarj + sığ şarj ve sığ deşarj hızlı şarj + sığ şarj ve sığ deşarj yavaş şarj + derin şarj ve deşarj hızlı şarj + derin şarj ve deşarj
Kısacası mevcut batarya hala dengeleme ile ilgili bir teknoloji. İster laboratuvarda ister günlük yolda, belirli bir avantajı oynamak istiyorsanız, belirli bir miktar deneyimden ödün vermeniz gerekebilir. Mümkün olduğunca tüm yönleri dengeleyebilen üreticiler için sektörün lideri; tüketiciler için kendi araç ortamına uygun alışkanlıklar bulmak da bataryanın zayıflamasını olabildiğince yavaşlatabilir.
Tesla'ya yetişmeyi dört gözle bekliyorum
Son olarak makalenin başındaki soruya dönüyoruz - "Tesla'nın pili neden bu kadar güçlü zayıflıyor?" Tesla pillerinin üstünlüğüne katkıda bulunan daha yüksek yoğunluklu, daha yüksek kapasiteli ve daha uzun ömürlü pil paketleri, daha hafif gövde, daha verimli ve kararlı enerji sistemleri gibi bunu etkileyen birçok faktör vardır. Uzun ömürlü kilometre.
Tesla'yı her övdüğümüzde, pek çok yerli hayran dışarı fırlayacak, ancak gözleri bağlı koşmak ilerleme sağlamanın iyi bir yolu değil. Teknoloji önümüzde ve öznel tercihler nedeniyle gerçekler değişmeyecek. Pek çok şey böyle, hepsi aynı görünüyor, ama aslında çok uzaktalar. Sadece mesafeyi tanıdığınızda mesafe daha yakın olacaktır.
