Разберем несколько распространенных мифов связанных с батареями (литий-ионный аккумулятор), с которыми я часто сталкиваюсь в комментариях.
Миф номер 1 - У меня в ноутбуках батарея деградирует за два года, и в электромобилях будет также.
Это совсем не так. На продолжительность жизни литий-ионных аккумуляторов влияют четыре основных фактора:
1. Химический состав катода, анода и электролита. В электромобилях применяют другие химические составы. Какие конкретные? Никто из автопроизводителей, и производителей батарей не хочет сообщать конкретных подробностей - зачем им раскрывать коммерческие тайны. Но например, известно что в анодах батарей для Теслы добавляют силикон, и состав катода оптимизирован для автомобиля.
2. Режим зарядки (мощность тока, и напряжение при зарядке). Емкость батареи можно повысить, просто за счет повышения напряжения зарядки. И скорость зарядки можно повысить, просто увеличив ток зарядки. В телефонах и ноутбуках, где вес батареи и ее размеры очень важны, инженеры просто жертвуют долговечностью чтобы засунуть побольше емкости в нужный объём и вес. В электромобилях нет таких ограничений по объему и весу, и не приходится жертвовать долговечностью для повышения емкости. Наоборот, автомобильные инженеры жертвуют весом и объемом, для увеличения долговечности.
3. Режим использования (глубокие разрядки). Телефоны и ноутбуки часто используют до полного разряда батареи. Электромобили почти никогда, обычно каждый день используют небольшую часть заряда, и ночью подзаряжают.
4. Температурный режим. У большинства электромобилей есть система охлаждения для батареи, которая поддерживает температуру в оптимальном диапазоне. У телефонов/ноутбуков батарея находится в одном корпусе, и часто в прямом контакте с процессорами, видеокартами, ЖК экранами которые выделяют тепло.
В результате, батереи в электромобилях имеют срок службы который превышает ожидаемый срок службы автомобильного корпуса.
Вот посмотрим например технические характеристики батареи от Samsung (которую устанавливают в автомобили BMW). Согласно результатам тестирования, они должны проработать 4600 циклов (разряд до 0%, заряд до 100%) с 20% потерей емкости. Что это значит? Это значит что автомобиль с этой батареей проедет около МИЛЛИОНА километров, и у этой батареи останется 80% емкости. Батареи с такими характеристиками можно считать вечными. Они переживут и срок жизни самого автомобиля, и возможно срок жизни владельца автомобиля.
Опыт эксплуатации автомобилей Тесла подтверждает это. После 5 лет пробега, и пары сотен тысяч километров, почти все автомобили сохранили более 90% емкости.
Mиф номер 2 - В батереях используют редкоземельные металлы, которые скоро закончаться.
В батерях не используют никаких редкоземельных металлов. Что используют в батереях?
Соединения лития - его полно (но если будет нехватка, есть возможность его заменить на другие вещества, включая соединения обычной соли)
Графит - его полно
Силикон/Кремний - его полно
Магний - его полно
Никель - его полно
Алюминий - его полно
Кобальт - его много
Магния, Никеля, и Кобальта пока вполне хватает для производства батареи. Однако, цена кобальта в последнее время увеличилась. В результате, производители, разработали новые составы, с более высокой емкостью, и пониженным содержанием кобальта. Все эти материалы для катодов имеют замену, и если они подорожают, то производители переключаются на другие.
Миф номер 3 - Дорогая утилизация б/у батарей.
В реальной жизни, после окончания своего рабочего срока в автомобиле, у батарей еще остается значительный запас емкости, и их просто используют повторно в системах стационарного хранения энергии, где они еще лет 10 могут работать.
https://www.researchgate.net/publication/264049533_Energy_efficiency_of_...
Миф номер 4 - батареи плохо работают в мороз.
Давайте посмотрим что на самом деле происходит с батарей на морозе.
1. При низких температурах батарею нельзя заряжать. Когда батарея холодная, это может ограничить рекуперативное торможение, и может сократить скорость зарядки от сети.
2. Доступная емкость батареи снижается, при низких температурах. Индикатор будет показывать емкость батареи, допустим 70% от номинальной.
Обе эти проблемы несущественные. Во время движения, батарея выделяет тепло и прогревается. Постепенно, ее температура достигнет нормальных показателей, и емкость и рекуперативное торможение восстановятся.
Это, однако, не отменяет факта, что при езде в сильные морозы, выше расход энергии за счет расхода на отопление, отогрев стекол, более высокого сопротивления шин, и более высокого сопротивления воздуха. Поэтому, при езде в сильный мороз, запас хода будет ниже - но не из-за каких-то проблем с батареей, а просто из-за более высокого расхода энергии. Если держать электромобиль воткнутым в розетку ночью, как и рекомендуют, то к утру он будет полностью прогретым, и с полным зарядом.
Комментарии
будет электромобиль стоить как сам так и обслуживание сопоставимо с бензиновым - возможно будет переход
хотя бы из-за безопасности
а так кто должен дотировать?
Давно сообщили и это известно: сборки из китайских 18650 (вскрытие блока: https://www.drive2.ru/b/1978720/).
Вот таких:
Да, да, тех самых, что в топовых фонариках ставятся.
Марти, при всем уважении, вспомни закон Ома хотя бы . Бред же пишешь. Почитай хотя бы, какие химические процессы протекают внутри Li-Ion аккумулятора при зарядке.
Вспомни, почему их вздувает, почему они горят.
Неа, батареи которые в Тесле - не продаются другим производителям.
У Панасоник несколько десятков разных батарей формата 18650. Для Теслы они совместно разработали уникальный состав.
Если в шутку, то конечно. Кто будет покупать БУ батареи, которые в Тесле?
А если серьезно, в Тесле они же тех.партией ставятся, без окраски и лейбла. Только куар код есть. По которому и выясняли, что это Panasonic 18650.
18650 это размер - 18 мм на 65 мм. Производитель Панасоник. Ну а о составе батареи это ничего не говорит.
Ой да ладно про суперпупер
курительныйсостав. Защищенная 18650 не high drain батарейка (меньше 20А), соответственно ёмкость можно более 3000 махов выставить.это балабольство
как и лютый бред о 4 с лишним тысячах циклов заряд-разряд
для того чтобы понять это надо владеть физикой и химией, а не рекламным слоганом
если бы Панасы даже в теории владели подобными технологиями все остальные производители должны были сделать себе сеппуку, сразу и насмерть
И Panasonic, и Samsung, и LG Chem производят серийные батарейки для электромобилей, которые имеют ресурс 10+ лет работы.
Depth Of Discharge
это из даташита на те самые панасы из теслы
4700 циклов при разряд-заряде в 10%
может теперь то вы поймете, что пиарите фейк?
Мимо, это измерения с полным разрядом и с полным зарядом.
это реклама, никем не подтвержденная, причем производители батарей никогда такой бред не напишут, чтобы не оказаться в дерьме, что для теслы в порядке вещей
Это Samsung и BMW.
это галимая реклама от БМВ, самсунга тут не слышно вовсе, зачем передергивать?
точно как продавец пылесосов
Ага, реклама, подтверждённая опытом эксплуатации.
Да. Самая обыкновенная таблица для Ли-ион. +-граммы вариаций у разных производителей. Поддерживаю.
ТС как продавец пылесосов, заучена рекламная методичка и место в мозге кончилось
>Однако, цена кобальта в последнее время увеличилась. В результате, производители, разработали новые составы, с более высокой емкостью, и пониженным содержанием кобальта.
Кобальт - зло. Он не давал повысить ёмкость батарей.
Овче, а можно я разоблачу 5-й миф об электромобилях ?
Электромобили, как и обычные авто, делаются из и ездят на нефтепродуктах. Причем если ДВС напрямую использует нефтепродукт для движения, то электрокару, чтобы поехать, надо сначала преобразовать нефтепродукт в электричество (с потерями, ессно).
Вот когда для производства и передвижения электрокара будет использоваться только чистое электричество (солнце, вода, ветер, ну пусть даже атом), тогда можно говорить о чистоте, выгодности и экологичности электромобилей.
А пока электромобиль всего лишь одна из разновидностей жоповозок.
Ну типа там седаны, купе, мерсы, вольвы, ... и электро. Не лучше, ну может быть и не хуже других.
Это не так. В генерации электроэнергии почти не используют нефтепродукты. Потери на преобразования в электромобилях раза в 2 ниже чем в ДВС мобилях.
В 2015 г. газ, уголь, нефть производили более 70% электроэнергии в мире )))
Газ и уголь это не нефтепродукты. А бензин/мазут используется очень редко для электричества.
Мы говорим о невозобновляемых источниках. А сама нефть - 35%
Нефть 35% от генерации электричества? Это где такой ужас?
В штатах меньше, в Саудии почти 50%
Вы придрались к слову, но не к сути комментария.
Что до практики использования электромобилей, на бензиновом авто я сейчас могу с запасом топлива поехать куда хочу. Например, за 600 км. на противоположный берег Байкала, а потом вернуться назад. С электромобилем я буду привязан к городу и гаражу, как единственному доступному источнику электроэнергии.
Человек сам сказал что электричество -70% из ископаемого топлива. Значит электромобили изначально на 30% чище. Затем, КПД электростанций значительно выше чем КПД ДВС.
Добыча ресурсов для производства батарей, само производство и утилизация тоже загрязняют окружающую среду. Так что 30% уже и не 30.
Опять же, при значительном увеличении количества электромобилей потребуется и дополнительная генерация и дополнительная инфраструктура.
Электромобили могут сосуществовать с бензиновыми авто. Потому что используют энергию, сгенерированную сжиганием ископаемых ресурсов, которые авто с ДВС не могут использовать (уголь, например). Но "чистыми" они не станут, пока энергия для них не будет полностью генерироваться из возобновляемых источников. Энергия не только для их передвижения, но и для производства и утилизации.
Ха-ха-ха! 18650. Массовые и банальные. И, даже, скорее всего, не 20А. Потому и не раскрывают тайны. Нет её. Тайны этой...
Это просто говноАД. Комментарий излишен для тех кто в теме и бесполезен для жвачных.
Фраза бред лютый. Долговечность зависит от режима эксплуатации, ёмкость от химического состава и технических тонкостей. Ли-ион 350-800 кДж/кг. Как ни суй)))
Ложь. Никогда. В каждом телефоне и ноутбуке стоят контроллеры, которые заранее ограничивают/отключают устройство от батареи.
Помимо этого в каждом аккумуляторе (телеф/ноутбук) стоит ещё и защита (балансир или простые ключи), которые не допускают глубокого разряда и перезаряда. Т.е. в указанных устройствах реализована ДВОЙНАЯ защита аккум батарей.
Дополнение: Которая снижает эффективность расхода энергии потому как расходует часть на охлаждение себя любимой.
В прямом контакте? Тепловом? Может модель назовёте, где аккумулятор в роли радиатора процессора или видеокарты используется? Особенно умиляет про ЖК экраны в роли тепловых батарей...
В результате банальный инфомусор для баранов, которые даже рядом со школой не паслись.
В подобный бред верить и о нём писать может только глубоко закостенелый сектант, у которого, даже при наличии знаний, вера в понос изрыгаемый изо рта кумира, заливает остатки разума...
Но это радует. Когда там.
Вы набор бреда написали
18650 - это форм фактор 18 мм на 65 мм. А состав ячеек с этой формой может быть очень разным. У Панасоника на их сайте целых 9 разновидностей. NCR18500, NCR18650B, NCR18650BD, NCR18650BF, NCR18650PF, UR18650A, UR18650F, UR18650RX, UR18650ZTA,
i-ion with the traditional cathode materials of cobalt, nickel, manganese and aluminum typically charge to 4.20V/cell. The tolerance is +/–50mV/cell. Some nickel-based varieties charge to 4.10V/cell; high capacity Li-ion may go to 4.30V/cell and higher. Boosting the voltage increases capacity, but going beyond specification stresses the battery and compromises safety
http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_lithium_ion_batteries
Да, снижает, но продлевает срок службы батареи.
Не подскажете, сколько миллиметров между батереей и процессором в айфоне, и как там реализован отвод тепла?
Полный ряд форм фактора 18650 может быть и в 100 наименований. Разница в ёмкости (и соот-но в весе), с внутренней защитой или без, с пимпусей на + или с отсутствием таковой (кстати форм-фактор 18650, а размер несколько иной), с разными токами отдачи (2А, 10А, 20А, 30А). Комбинации между этими параметрами и формируют ассортиментный ряд. Что это меняет? Чем выше токи отдачи-заряда, тем меньше ресурс. Все они массовые и ничуть не уникальные. У Теслы стоят одни из самых дешёвых. Силикон говорите ))) Каким образом силикон влияет на продление срока службы, емкость или токоотдачу. Силикон высокотемпературный герметик. И только этим и влияет. Исходя из банального массового показателя удельной энергии форм-фактора 18650 в диапазоне 150-250 вт*час/кг можете рассчитать и вес и кол-во батарей в сборке Теслы. Предп. аккум 75 квт*час. Следовательно, если самые чмошные 18650, то вес сборки (без балансиров и контроллеров и внешнего корпуса) будет 500 кг., самые крутые - 300 кг. Кол-во энергии в одном 18650 (неплохом) около 11вт*час, следовательно в сборке должно быть около 6 800 шт. Если больше - то чмошее, меньше - дороже. Банальный набор схемотехники, обеспечивающий эксплуатационные режимы аккумулятора. Просто большой ноутбук....Ничего уникального. Кроме веры в секретный секрет.
Речь идёт об увеличенных (форсированных) токах заряда (о чём мною упоминалось выше) а не об увеличении НАПРЯЖЕНИЯ заряда. И о плохости перезарядки (4,3V) (Особенно актуально, для тех, кто сам пытается заряжать незащищённые аккум). Сильно ёмкости не добавляет, сильно снижает ресурс, и соот-но бессмысленно подобные вещи реализовывать, себе дороже. Во внутренней защите аккум телефонов стоят схемы отсечки крайних режимов 2,7 - 4.23. Про микроконтроллер внутри устройства вообще речь не веду.
В айфоне не скажу, в других гаджетаж, аккум и проц расположены отдельно. Как правило мать (1/3) с одного конца, аккум с другого, и оба на ЖК. Не ставят аккум над процессором. И там где они стоят, вполне достаточно для термобаланса в заявленных режимах эксплуатации.
Вообще, хорош гнать пургу. Вроде соображаешь же. Нравится Тесла. Ну хорошо. Каждому что-то нравится. Но представлять китайскую машинку с 7500 батареек, чудом расчудесным, напичканным волшебными секретными секретами - это верх наивности. Особенно, когда это выплёскивается наружу... Прикольный гаджет, более ничего...
Добавления силикона в анод увеличивает емкость батареи.
https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium%E2%80%93silicon_battery
Ток отдачи в автомобильных батареях вообще вполне умеренный, лишь кратковременно превышает 1С.
Речь как раз идет не о токе, а о напряжении. Повысив напряжение зарядки, получаем батарею с более высокой емкостью/короткой жизнью. Понизив напряжение зарядки, получаем более низкую емкость/длинную жизнь. Для разных устройств, это уравнение решают по разному. Для легких мобильных устройств важнее емкость. Для автомобилей емкость не так важна.
Самый мощный из имеющихся аккумуляторов (его объем составляет 85 кВт*ч) состоит из 7104 подобных батарей. И весит он порядка 540 кг, а его параметры равны 210 см в длину, 150 см в ширину и 15 см в толщину..........В роли положительного электрода служит графит, а отрицательного — никель, кобальт и оксид алюминия. . http://autotesla.ru/auto-tesla/akkumulyatory-tesla/akkumulyator-tesla-mo...
Из указанной вами ссылки на перспективный Ли-кремниевый аккум: Кристаллический кремниевый анод имеет теоретическую удельную емкость 4200 мАч / г, более чем в десять раз больше анодов, таких как графит (372 мАч / г).
Вы сами поняли на что дали ссылку? Понятия не имея о конкретных параметрах аккум в Тесле, лично для вас простыми расчётами показал что удельная плотность энергии аккум в Тесле вполне соответствует (как выяснилось) самым заштатным параметрам Ли-ион аккум. И по весу и по кВт*час.
Вы мне скидываете ссылку Вики, согласно которой, пытаетесь доказать чудесную необычность аккум Теслы, из которой следует плотность Ли-кремниеой батареи в 10 РАЗ ВЫШЕ банальной.
Вы понимаете, что тем самым утверждаете, что вес аккум сборки Теслы равен не 500 кг, а всего 50кг?
То, что Маск заявил, что в каждой его батарейке есть 1как ))) кремния, что позволило увеличить АЖ на 6% пробег - маркетинговая фишка. Он с таким же успехом мог бы заявить что в каждую батарейку он немного насрал, что увеличило ёмкость на те же 6%. А почему не на 1 000 %, что соб-но следует из характеристик Ли-кремн? Кака не хватило? Или гениальности? Всё просто, за язык бы поймали и отрезали....
Скажу вам по секрету... А) Разница ёмкости в 6% и более наблюдается даже у аккумуляторов в одной партии. Б) даже у одного и того же аккум, при волшебных манипуляциях, можно получить разницу в полной емкости более 6%. И каждый производитель этим пользуется... У всех свои внутренние стандарты измерения ёмкости. В лучшем случае в даташитах графиками отражают... И сами потом решают что заявлять в качестве основной харак-ки...
Всё равно точно не проверишь.. что производитель имел ввиду. А имея в сборке 7500шт.... какой простор!!!
Про повышение зарядного напряжения писать лень. Диапазон рабочих напряжений аккум 2,7-4,2. Выход за диапазон катострофически увеличивает риски химической деградации элемента. То, что на зарядке Тесла написано 380V, ещё не означает, что ею заряжают элемент в 4,2V. Только быстрее )))). Увеличение напряжения заряда всегда идёт кратно последовательно соединённым элементам. Причём в не очень умных и очень дешёвых схемах. В дорогих и хороших, каждому элементу в заряде ОТДЕЛЬНО - ограничение max 4.2V. Не более. А насчёт меньше напряжение - меньше ёмкость... Так по напряжению (желательно под эталонной нагрузкой) и измеряют остаточную ёмкость... Блин...
Самый мощный - 100 кВтч. И это стало возможно благодаря повышению емкости.
Из существующих хороших, но при этом массово выпускающихся, (не опытных, не перспективных, а массово выпускающихся!) аккум 18650 с лучшей на сегодня плотностью 800 кДж/кг, в тех же габаритах и том же весе в 540кг, аккум сборка будет в 120 кВт*час.
Что в вашем сообщении удивительного и расчудесного? Указанная вами мощность, говорит что внутри стоят не самые распрекрасные аккум из ныне существующих, ДАЖЕ без добавок кремния. И то! Если вес и габариты остались прежними. А то ведь существует как минимум 2 способа наращивания ёмкости. Увеличить кол-во аккум в сборке (и соот-но вес и объём) и применить более продвинутые (и дорогие), оставшись в тех же массогабаритах.
Я тут давече с AliEXPRESS получил самый что ни на есть китайский, дальше некуда, Ли-Ион аккум. Из недорогих непафосных. Так вот, занимаясь раскачкой и проводя замеры был очень удивлён результатом. Так вот, при весе 71гр., В цикле заряд-разряд, на подсосе забирал 15,3Вт*час, отдавал 13,7вт*час. Более полугода, в ежедневном режиме по несколько часов. Полёт нормальный.
Можете сравнить, с по вашему мнению, с Масковским чудом чудесным.... Масштабируя - 105 кВТ*час
У Теслы не в аккум чудо, а в геморрое прецизионной сортировке и подборке блоков аккумуляторных сборок. И в обеспечении контроля эксплуатации такого огромного кол-ва банок.
Все эти цифры смело можно разделить на 3 или даже на 5, вот это будет более правдиво.
Даны конкретные цифры от производителя Самсунга и от пользователей Тесл.
Ну и зачем наехали на заграничного нашего «товарища»?
Новосибирский Лиотех (Liotech) с 2011 выпускает литиевые аккумуляторы для промышленности и транспорта.
Производитель подтверждает все, что сказал овче. Эксплуатация тоже.
Дороговато?! Так у нас не Калифорния, никто не заставляет покупать , даже планов подобных нет, и субсидий нет.
Сказано, что э/м нишевый продукт, никто заставлять не будет, больше планов на газ.
Так же как ВИЭ только для отдельных мест, а также в рамках отработки технологий и опытно-промышленной эксплуатации.
Почему пустые наезды?!
Скажите спасибо за информацию, но нам пока не надо.все.
Овчик, ты там у себя в Калифорнии одичал небось. Какие у вас там морозы? 00С? Ничего не хочу сказать по поводу остальных твоих экзерсисов, а вот насчет как заморозить LiON я могу много порассказать.
У меня знакомый профессиональный фотограф зимой (-300С) он аккумы только за пазухой носит, вставит в фотоаппарат сфотографирует и снова вынимает и запазуху.
Если аккум оставить хотяб на десять минут без использования при -30 ему полная амба, он перестает заряжаться от слова совсем, остается процентов 10 емкости и то не всегда, починить это нельзя.
Вот оставишь ты свою теслу на ночь в неотапливаемом гараже, а на утро будет тебе подарочек от деда Мороза, зато ВВП подрастет.)))
В автомобиле Тесла есть постоянно действующий климат контроль батарей.Зимой они подогреваются.естественно за счет ранее запасенной .или вновь получаемой электроэнергии.Полностью сядут в мороз тогда все.
Вы так говорите об этом, как будто это бесплатно.
Я пишу в надежде на то что читающий понимает смысл написанного.Батареи работают за счет запасенной энергии.Закончился - заряд наступает ускоренная деградация батареи. Стоить оставить теслу на морозе .без подзарядки на пару недель .Плати за новую батарею. .про стоимость электроэнергии на подзарядку и говорить излишне.Это копейки в сравнении со стоимостью батареи.
Греть батареи тоже не очень хорошо. Если у вас сломается термореле, то может быть очень интересно. Вопросы энергоэффективности я вообще не трогаю.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Основной минус батарей не деградация, и даже не утилизация, а их конская цена.
Ну не надо быть бедным, и цена не будет смущать.
Тут не в бедности дело, просто можно купить за меньшие деньги авто на бензине с такими же характеристиками, и еще денег останется, чтобы эту машину заправлять несколько лет))
А можно вообще авто не покупать и на велосипеде ездить, ещё больше денег останется.
Большинство людей - при покупке автомобиля, не выбирают самый дешевый вариант.
А я не говорю, что нужно дешевую машину брать.
Вот, например, есть электромобиль, скажем так бюджетного уровня, ценой 40 000 $. За эти же деньги можно взять мерседес ц-класса, в котором тише, комфортнее, он быстрее, лучше управляется, да и вообще это отличный автомобиль.
Ну, да, только наоборот. Есть Мерседес за 40К. За 45К можно взять электромобиль который ездит бесшумно, не воняет, в котором больше места, который безопасней, в котором мощнее двигатель, лучше управляемость, и вообще отличный электромобиль.
Мерседес - это бизнес сегмент, по комфорту он превосходит аналогичный по стоимости электромобиль. Да, электромобиль будет меньше шуметь, но зато появляется геморрой с зарядкой и дальностью пробега.
Страницы