Когда весной прошлого года Илон Маск уволил главу отдела аккумуляторов Tesla Дрю Баглино, он также уволил менеджера по производству ячеек 4680 в компании Giga Texas.
Дрю, как сообщается, хотел разработать батарею 4680, о которой сам Илон Маск рассказал на Battery Day еще в 2020 году, с 50-процентным снижением стоимости по сравнению с более традиционными батареями Tesla.
Однако это заняло слишком много времени, и Илон решил, что если Tesla не сможет добиться какого-либо снижения стоимости к концу года, то она может заказать батареи 4680 у своих поставщиков, таких как LG, чей завод в Аризоне будет выпускать элементы 4680 с помощью передового производственного процесса.
Однако с тех пор Tesla объявила, что ей удалось разработать метод производства сухих катодов, который позволяет сделать стоимость батарей 4680 практически конкурентоспособной, и начала оснащать Cybertruck новыми элементами.
Однако, по словам главы крупнейшего в мире производителя батарей CATL, батарея 4680 в том виде, в котором ее представляет себе Маск, «потерпит неудачу и никогда не станет успешной», и он, как сообщается, объяснил ему причину этого, после чего тот «замолчал».
По мнению председателя совета директоров CATL Робина Зенга, проблема Илона Маска заключается в завышенных обещаниях. «Может быть, на что-то нужно пять лет. Но он говорит, что два года. Я спросил его, почему. Он сказал мне, что хочет подтолкнуть людей», - сказал Цзэн.
Два крупнейших в мире производителя аккумуляторов для электромобилей CATL и BYD итеративно совершенствуют конструкцию и химический состав своих батарей, всегда ставя перед собой цель сделать их пригодными для массового производства. Такой подход оказался верным до сих пор, несмотря на то, что у них есть успешные проекты твердотельных или натриево-ионных батарей, которые также находятся в разработке или реализации.
Свежий анализ батарей BYD Blade и Tesla 4680 показал, что Ценг, возможно, был прав. Согласно исследованию, проведенному Йонасом Горшем, исследователем из отдела производственного инжиниринга компонентов электронной мобильности в Университете RWTH Aachen, призматический элемент BYD имеет вдвое большую тепловую эффективность, чем батарея Tesla 4680.
Его команда разобрала оба элемента, чтобы проанализировать конструкцию их корпуса, размеры, тепловые характеристики, а также точный состав материалов и стоимость электродов, и обнаружила как интригующие различия, так и сходства, например, лазерную сварку.
Плотность энергии батареи Tesla 4680 составила 241 Вт-ч/кг по сравнению с ячейкой Blade 160 Вт-ч/кг, что вполне объяснимо, если учесть, что она изготовлена на основе никеля, а батарея BYD - на основе более доступного химического соединения LFP.
Однако при подаче зарядного тока исследователи заметили, что с ячейкой 4680 батареи Tesla что-то не так:
Сопротивление элемента Tesla 4680 увеличивается при высоких значениях SOC, особенно при низких температурах, в то время как сопротивление элемента BYD Blade уменьшается при более высоких значениях SOC. Причиной такого наблюдения может быть увеличение сопротивления переноса заряда внутри и на поверхности анода из-за высокой концентрации лития, так как эти сопротивления имеют тенденцию расти при увеличении SOC. Это требует дальнейшего изучения; увеличение общего сопротивления ячейки при повышенном SOC необычно, поскольку перенос заряда на катод и поверхность катода уменьшается при повышенном SOC, компенсируя увеличение сопротивления анода.
В результате при одинаковой зарядной нагрузке элемент батареи Tesla 4680 выделяет в два раза больше тепла, чем требуется для рассеивания на единицу объема. Одним словом, ячейка BYD «более благоприятна для разработки стратегии охлаждения для быстрой зарядки», говорят исследователи.
Такая менее эффективная тепловая конструкция может объяснить странную кривую зарядки Model Y, оснащенной первой итерацией батареи Tesla 4680, а также продолжающиеся проблемы с медленной зарядкой Cybertruck, несмотря на то, что он оснащен следующим поколением, получившим название Cybercell.
Конечно, Tesla попыталась исправить кривую зарядки Cybertruck и выпустила OTA-обновление, но тесты на новых 325 кВт V4 Superchargers Tesla показали, что время зарядки практически не изменилось, и одной из причин может быть тепловая неэффективность 4680, как предполагается в исследовании.
Оригинал
Уникальность
