Арифметика деградации аккумуляторной батареи Тесла

ТеслаНеутихающие споры о скорости деградации аккумуляторной батареи Тесла заставили заняться простой арифметикой.

  1. Давайте найдем данные о том, какое количество электроэнергии автомобиль тратит, чтобы проехать определенное расстояние. Для этого зайдем на американский государственный сайт по «Экономической эффективности и возобновляемой энергии». Там есть данные по автомобилям Тесла модельного ряда 2017 г. Из них выбираем Tesla Model S (60 kW-hr battery pack), поскольку для нее явно указана емкость батареи и ее данные не выделяются среди остальных моделей.

Машина потребляет 34 киловатт-часов на 100 миль. Пересчитаем, сколько она проедет при полной разрядке батареи: 100 миль * 60 / 34 = 176 миль. Давайте запомним эту цифру.

  1. В батарее Тесла используются элементы Panasonic 18650. Обратимся к сайту производителя «Электронные компоненты — Промышленные устройства Panasonic» и найдем документацию по интересующим нас элементам. Прежде всего нас заинтересует график «Cycle Life Characteristics».

Ориентировочно за 200 циклов разряда емкость элемента падает с 2800 mAh до 2400 mAh, то есть на (1 — 2400 / 2800) * 100 = 14%. Теперь вспомним, что за 1 цикл разряда машина проезжает 176 миль. За 200 циклов машина проедет 200 * 176 = 35 тысяч миль.

То есть за 35 тысяч миль упомянутая модель автомобиля Тесла потеряет 14% емкости своей батареи.

  1. Давайте сравним наши расчеты с другими доступными данными. Например, статья Отчетов по зеленым автомобилям «Жизнь батареи Тесла модель S: что на настоящий момент показывают данные«. Приведенный в статье график утверждает, что за 200 тысяч километров, то есть за 124 тысячи миль батарея потеряет 8% своей емкости.

Предлагаю вам самостоятельно решить, кто из троих врет:
1. Государственное агентство США по защите окружающей среды.
2. Производитель элементов батареи Тесла.
3. Проповедники зеленой энергетики.
 

Дополнение. 

Давайте оценим, сколько можно выиграть за счет уменьшения глубины разряда батареи. Существует статья некоторого «Батарейного университета» под названием «BU-808: Как увеличить время жизни литиевых батарей«, на которую нередко ссылаются в блогах, в том числе сослались и при обсуждении этой заметки. Наиболее интересна таблица номер 2, сопоставляющая глубину разряда батареи и количество циклов разряда до достижения 30% потери емкости.

Обратите внимание, что если мы уменьшаем глубину разряда, то одновременно нужно увеличить количество циклов разряда, чтобы проехать то же расстояние. Итак, 1-я цифра — глубина разряда, вторая пара цифр — время жизни (в циклах) батарей двух разных типов, 3-я пара — то же время жизни с учетом уменьшенной емкости и 4-я пара — коэффициент выигрыша по времени жизни.

100% 300/600
80% 400/900 320/720 1.1/1.2
60% 600/1500 360/900 1,2/1.5
40% 1500/3000 600/1200 2.0/2.0
20% 1500/9000 300/1800 1.0/3.0
10% 10000/15000 1000/1500 3.3/2.5

Как вы можете заметить, максимальный выигрыш — 3.3 раза, в то время как в наших расчетах выше цифры отличаются в 124000 миль / 35000 миль * 14% / 8% = 6.2 раза, то есть они все равно почти в два раза превышают максимально достижимые. И не забывайте, что 6.2 — минимальное число, а 3.3 — максимальное.

Источник: https://aftershock.news/?q=node/576700

 

Контакты

ул. Малая Морская, 108, офис 414, Торговый Центр "КИТ", г.Николаев, Украина
+38 (067) 512 33 83
info@sunnik.com.ua
sunnik
sunnik