マルウェアとは、侵入的または危険なプログラムです。
あらゆる記憶メディアからのデータ回復に最適なプログラム....
トラクション用リチウムイオン電池テスラ、中には何が入っているのでしょうか？
テスラ モーターズは、真に革新的なエコカー、つまり大量生産されるだけでなく、文字通り毎日使用できる独自の特性を備えた電気自動車の開発者です。 今日は、テスラ モデル S 電気自動車の走行用バッテリーの内部を調べ、その仕組みを調べ、このバッテリーの成功の魔法を明らかにします。
バッテリーはこのような OSB ボックスに入れてお客様に配送されます。
テスラ モデル S の最大かつ最も高価なスペアパーツは、走行用バッテリー ユニットです。
走行用バッテリー ユニットは車両の底部 (基本的には電気自動車の床) に配置されているため、テスラ モデル S は重心が非常に低く、優れたハンドリングを実現しています。 バッテリーは強力なブラケット (下の写真を参照) を使用して車体の動力部分に取り付けられるか、車体の動力支持部分として機能します。
北米環境保護庁米国環境保護庁 (EPA) によると、定格電圧 400 V DC、容量 85 kWh のテスラ トラクション リチウムイオン バッテリーを 1 回充電すると、265 マイル (426 km) の走行に十分です。これにより、同様の電気自動車の中で最長の距離を走行できるようになります。 同時に、このような車はわずか4.4秒で0から100 km/hまで加速します。
テスラ モデル S の成功の秘密は、高エネルギー容量を備えた高効率の円筒型リチウムイオン電池であり、基本要素の供給者は有名な日本の企業であるパナソニックです。 これらのバッテリーに関しては多くの噂があります。
についてからのディーン彼ら - これ危険です！
米国のテスラ モデル S の所有者および愛好家の 1 人は、その設計を詳細に研究するために、エネルギー容量 85 kWh のテスラ モデル S の使用済みバッテリーを完全に分解することにしました。 ちなみにアメリカでのスペアパーツ価格は12,000ドルです。
バッテリーブロックの上部には断熱性と遮音性のコーティングがあり、その上に厚いプラスチックフィルムが覆われています。 このカバーをカーペットの形で取り外し、分解の準備をします。 バッテリーを扱うには、絶縁された工具を用意し、ゴム靴とゴム製保護手袋を使用する必要があります。
テスラのバッテリー。 整理してみましょう！
Tesla トラクション バッテリー (トラクション バッテリー ユニット) は 16 個のバッテリー モジュールで構成され、それぞれの定格電圧は 25 V (バッテリー ユニット バージョン - IP56) です。 16 個のバッテリー モジュールが直列に接続され、公称電圧 400 V のバッテリーを形成します。 各バッテリーモジュールは、444 個のセル (バッテリー) 18650 Panasonic (バッテリー 1 個の重量 46 g) で構成され、6s74p 回路に従って接続されています (6 個のセルが直列で、74 個のグループが並列)。 テスラの牽引用バッテリーには、合計 7,104 個のそのような要素 (バッテリー) があります。 アルミニウムカバー付きの金属ケースを使用することで、バッテリーを環境から保護します。 一般的なアルミニウムカバーの内側にはフィルム状のプラスチックの内張りがあります。 アルミニウムのカバー全体は金属とゴムのガスケットを備えたネジで固定されており、さらにシリコンシーラントで密閉されています。 走行用バッテリー ユニットは 14 個のコンパートメントに分割されており、各コンパートメントにはバッテリー モジュールが含まれています。 各コンパートメントには、バッテリーモジュールの上部と下部にプレスされた雲母シートが含まれています。 マイカシートは、電気自動車のボディからバッテリーを電気的および断熱的に良好に絶縁します。 バッテリーのカバーの下にあるバッテリーの前に、同様のバッテリー モジュールが 2 つあります。 16 個のバッテリー モジュールのそれぞれには BMU が内蔵されており、動作を制御し、パラメーターを監視し、バッテリー全体を保護する共通の BMS システムに接続されています。 共通出力端子（ターミナル）は走行用バッテリーユニットの後部にあります。
完全に分解する前に電圧を測定したところ (約 313.8V でした)、バッテリーが放電しているものの、動作状態にあることがわかりました。
電池モジュールは、18650個のパナソニック製素子（電池）を高密度に配置し、部品の取り付け精度が高いのが特徴です。 テスラ工場での組み立てプロセス全体は、ロボットを使用して完全に無菌室で行われ、一定の温度と湿度も維持されます。
各電池モジュールは 444 個の要素 (電池) で構成されており、外観は単純な単 3 電池と非常によく似ています。これらはパナソニック製の 18650 リチウムイオン円筒形電池です。 このような要素の各バッテリーモジュールのエネルギー強度は 5.3 kWh です。
パナソニック 18650 電池では、正極はグラファイト、負極はグラファイトです。 ニッケル、コバルト、酸化アルミニウム。
テスラの走行用バッテリーの重さは 540 kg、寸法は長さ 210 cm、幅 150 cm、厚さ 15 cm です。 わずか 1 つのユニット (16 個のバッテリー モジュール) によって生成されるエネルギー量 (5.3 kWh) は、100 台のラップトップ コンピューターの 100 個のバッテリーによって生成される量に等しくなります。 ワイヤー（外部電流リミッター）はコネクタとして各要素（バッテリー）のマイナスにはんだ付けされており、電流を超えると（または短絡が発生した場合）焼損して回路を保護します。この要素が含まれているグループ (6 個のバッテリー) は動作しませんが、他のすべてのバッテリーは引き続き動作します。
テスラの走行用バッテリーは、不凍液ベースの流体システムを使用して冷却および加熱されます。
テスラは電池を組み立てる際、インド、中国、メキシコなど各国でパナソニックが生産したセル（電池）を使用している。 バッテリーコンパートメントの最終的な修正と配置は米国で行われます。 Tesla は、自社製品 (バッテリーを含む) に対して最長 8 年間の保証サービスを提供します。
写真 (上) では、要素は 18650 パナソニック バッテリーです (要素はプラス側「+」に巻かれています)。
したがって、テスラモデルSのトラクションバッテリーが何で構成されているかがわかりました。
ご清聴ありがとうございました！
バッテリーに蓄えられた電気のみで駆動されます。
生産開始以来、テスラはモデル S 電気自動車とその後のモデル X に 40 ～ 100 kWh の容量のバッテリーを搭載しており、それぞれ 8、12、または 16 セクションで構成されています。
各セクションは、標準的な単三電池よりわずかに大きいサイズの、パナソニックの小型単三電池を相互に接続したもので構成されています。 テスラの円筒型電池は直径18mm、高さ65mm。 また、その利点が自動車の過酷な条件における耐久性、信頼性、パフォーマンスにあることも注目に値します。
1 - 充電式バッテリー; 2 - 電圧コンバーター (DC/DC); 3 - 高電圧ケーブル (オレンジ); 4 - メインのオンボード充電器 10 kW; 5 — 追加の充電器 10 kW (オプション)。 6 — 充電コネクタ。 7 - ドライブモジュール。
バッテリー 40kWh
40 キロワットのバッテリーには 2 つのタイプがあります。1 つは 8 つのセクション (セグメント/セル) を持つ 40 キロワットのバッテリー (トヨタ RAV4 EV バッテリーに基づく)、もう 1 つは 12 個のセルを持ち、最大 2 時間まで充電するようにプログラムされた 60 キロワットのバッテリーです。 40キロワット。
Tesla Model S 40 kWh は人気がなかったため、すぐに生産が完了しました。
バッテリー 60kWh
60 kW のバッテリーは 12 または 16 のセクションで構成されていました。 12 セル バッテリーはモデル S40 に搭載され、16 セル バッテリーは「NEW」と指定され、根本的に変更されました。
バッテリー 70/75kWh
このバッテリーはモデルS60（S60D）に搭載されていたほか、S70（S70D）やS75（S75D）にも搭載されていましたが、
高度な機能。
60 番目のモデルの 60 kWh バッテリーは 77 個の単三電池が存在しないことで区別され、70 番目のモデル S では 16 個のセクションすべてが完全にバッテリーで満たされており、そのためバッテリーの総容量が増加しました。
バッテリー 85/90kWh
Tesla 85、90、および 100 kWh のバッテリーは 16 のセクションで構成されています。 各セルは 444 本の単三電池で構成され、すべてのセルのバランスを制御する独自の BMS ボードを備えています。
Tesla が供給する最も一般的なバッテリー (85 kWh) には、7104 18650 バッテリーが含まれています。
2015年、パナソニックはアノードを再設計し、バッテリー容量を約6%増加させ、バッテリーパックが最大90kWのエネルギーを蓄えることが可能になりました。 その結果、90 キロワットのバッテリーと 85 キロワットのバッテリーは容量が異なります。
- まず、Panasonic 18650 バッテリーの容量は、85 キロワットのバッテリーでは 46 グラムですが、90 キロワットのバッテリーでは同じバッテリーの重さが 48.5 グラムです。
- 第二に、85番目のバッテリーの電流出力は10Cで、90番目のバッテリーでは25Cです（このため、Ludicrousモードは90および100kWhのバッテリーを搭載したテスラでのみ利用可能です。技術的能力により、車により速く電力を供給できるためです）ダイナミクス）;
バッテリー 100kWh
テスラの最も強力なバッテリー。 バッテリーの内部は、モジュールごとに 516 個の 18650 バッテリーを収容できるように再構成されています。
合計 8,256 個のパナソニック製バッテリーが 100 キロワットのバッテリーに配置され、100 kWh をわずかに超えるエネルギーを蓄えることができ、テスラの電気自動車は 500 キロメートル以上走行することができます。
このバッテリーの電流出力は 25C で、テスラのバッテリー工学における「最先端」を表しています。
そして、この開発と改善さえも止まりません。 バッテリー効率をさらに向上させ、コストを削減するために、テスラはネバダ州スパークスにギガファクトリー 1 と呼ばれる大規模なバッテリー工場を建設しました。
同工場では、2170と呼ばれる新しいデザインのバッテリーを生産している。直径は21mm、高さは70mmで、元々はテスラのパワーウォールとパワーパック、そしてより小型で安価な新しいテスラのモデル3セダンで使用されていた。モデルSよりも
2170 バッテリーは、18650 よりも体積が 46% 大きく、エネルギー効率が 18650 より 10 ～ 15% 優れています。
バッテリーを正しく充電すること、つまり純正または高品質メーカーの適切な充電器を使用することが非常に重要です。自家製の充電器はバッテリーの過熱、接触不良、電流の質の低下を引き起こし、バッテリーの容量と耐久性に大きな影響を与えるためです。バッテリー。
メーカーは、運転中、車両を +60℃ 以上または -30℃以下の温度に 24 時間以上連続的にさらさないことを強く推奨しています。
バッテリーが完全に放電しないようにすることをお勧めします。 車が使用されていない場合、車載電子機器に電力を供給するためにエネルギーが徐々に消費されます (バッテリーは毎日平均 1% 放電します)。
完全な放電を防ぐために、車を省エネモードにすることをお勧めします。このモードでは、車載電子機器への電源がオフになります。これにより、放電が月あたり 4% に減少します。 省エネモードでは、12 ボルトバッテリーの充電が停止し、12 時間以内に完全に放電することにも注意してください。 したがって、この場合、外部始動バッテリーに接続するか、交換する必要があります。
ただし、省エネモードを有効にする場合は、テスラバッテリーが完全に放電しないように、2か月間車を電源に接続する必要があることを忘れないでください。
2015 年の春、テスラは家庭用の新しいバッテリーを一般公開しました。 その核心は、企業の発展における新たな段階を表しています。 このバッテリーは、外部通信に依存しないスマートホームの構築に向けた次のステップです。
創作の歴史
21 世紀における電気エネルギーの生産と消費は最も重要な問題の 1 つです。 全人類の将来はそれに大きくかかっています。 従来、電気は次の 2 つの方法で生成されます。
- 商業用（石炭、石油、ガス、原子力エネルギーの処理、水および太陽エネルギーの使用）。
- 非営利（産業廃棄物の処理、薪の処理、筋力の使用）。
さらに、商業電源は全電力生産量の 90% 以上を占めています。 燃料資源と大気汚染の重大な危機にもかかわらず、この傾向は数十年にわたって観察されてきました。 私たちが状況の是正に着手しなければ、エネルギー危機か地球規模の環境大惨事が起こる可能性があります。 そこでテスラは、革新的なバッテリーを開発することで、電気の生産と利用システムの改善に貢献することを決意しました。
このユニークなテスラバッテリーを作成するプロジェクトは、情報技術分野の革命家と考えられるイーロン・マスク自身によって主導されました。 実際、わずか 10 年前には、電気自動車の成功を信じている人はほとんどいませんでした。 しかし、イーロン・マスク氏の努力により、すべてのドライバーが購入したくなる人気の高品質電気自動車、テスラ モデル S を生み出すことができました。 内燃機関の独占にもかかわらず、液体燃料に代わる燃料がずっと前に発見されていたことが判明した。 ただ、確立された伝統をあえて変えようとする人は誰もいなかっただけです。 電気自動車の成功を受けて、テスラは家庭用バッテリーの開発を決定しました。
これに関する決定は4月30日にイーロン・マスク自身によって提出された。 このような革命的な発展は、環境だけでなく経済全体にもプラスの影響を与えるはずです。 新しいバッテリーは「テスラ・パワーウォール」と呼ばれる。 大気中への二酸化炭素の排出を削減し、エネルギーコストを大幅に削減することができます。 つまり、実際、テスラ社は、住宅の自律供給というアイデアを継続し始めましたが、それはもはやユニークなものではありません。 すでに今日、カントリーハウスの所有者の多くは家の屋根を太陽光パネルで覆い、鉛蓄電池に電力を供給しています。 テスラの新しいバッテリーは、はるかに効率的で費用対効果が高いはずです。
パワーウォールのバッテリー仕様
Powerwall バッテリーは、ソーラー パネルと他のエネルギー源の両方からエネルギーを取得できます。 システムの容量は 7 kW と 10 kW です。 したがって、最初のオプションは日常使用に適しており、2番目のオプションはエネルギー貯蔵の作成に適しています。 専門家によると、テスラのバッテリーを稼働させる独立した3ベッドルームの家に住む平均的なアメリカ人家族は、1時間あたり約3,200kWを消費するという。 したがって、完全に充電されたバッテリーは、そのような家庭に約4〜5時間電力を供給できます。
テスラ電池の設置はソーラーシティと共同で実施される見通しだ。 この会社は太陽光パネルの製造・設置を行っており、筆頭株主も才気あふれるイーロン・マスク氏です。 将来的には、他のパートナーもプロジェクトの開発に参加する予定です。 金融専門家によると、新しいバッテリーの販売によりテスラは約45億ドルを得る可能性があり、これは多くの大企業が新しいバッテリーを自社の目的で使用できるようになるという事実によるものです。 彼らのために、1時間あたり100kWの容量を持つバッテリーパックのセット全体を含むPowerpackシステムが開発されることになる。 産業用途では、これらのバッテリーを 1 時間あたり 10 MW 以上の容量を持つ共通システムに組み合わせることができます。 テスラはすでに、米国企業ウォルマートとカーギルでこの装置のテストが開始されていると発表した。
Tesla Powerwall バッテリーの利点
リチウムイオン電池セルの応用例
リチウムイオン電池の使用は重要な革新的なソリューションであり、Powerwall 電池の作成の基礎として採用されました。この電池は多くの点で従来の鉛酸サンプルよりも大幅に優れています。 したがって、鉛蓄電池の放電および充電サイクルは 800 回以下です。 同時に、リチウムイオン電池の充放電サイクルは 1000 ～ 1200 回です。 さらに、リチウムイオンバッテリーは、重量と容量の点で鉛バッテリーよりも数倍優れています。
素敵なデザイン
テスラのバッテリーが美しくスタイリッシュなデザインになったのは、その小さなサイズのおかげです。 Tesla Powerwall の開発者は、この製品が心地よいペンの印象を生み出すべきであると判断し、それが最終的に決定的なものになる可能性があります。 この製品は、競合他社と比較して、丸みを帯びたエッジと比較的薄い厚さが特徴です。 さらに、作成者はこれらのバッテリーのさまざまな色のオプションを提供しています。 したがって、技術的特性を考慮しなくても、テスラパワーウォールは間違いなくあなたの注目を集めるでしょう。 このデバイスは壁に直接取り付けることができ、占有スペースが最小限になります。
全体的なエコ構造
新しい Powerwall バッテリーには 2 つのバージョンがあり、それぞれ 1 時間あたり 7 kW と 10 kW の容量があります。 費用はそれぞれ 3,000 ドルと 3.5 千ドルです。 原則として、何らかの理由で消費者に十分な容量がない場合は、システムにさらにいくつかのバッテリーを追加して、総容量を 1 時間あたり 90 kW に増やすことができます。 つまり、最大 9 個のバッテリーを接続できます。 これらのバッテリーを接続するために、電気ネットワークの構築原理を徹底的に学ぶ必要はありません。 ここでは、1 本のケーブルですべての問題を解決できます。
ビジネスと産業にとって効果的なソリューション
Powerwall と並行して、産業施設に電力を供給することを目的とした別のシステムが発表されました。 この新製品は Tesla Powerpack と呼ばれます。 このバッテリーの特徴は、潜在容量を無限に増加させ、1 時間あたり数ギガワットに達する能力です。 このバッテリーは、大きなことを考えることに慣れているイーロン・マスク氏のリーダーシップの下で創設されました。 したがって、このバッテリーは個人ユーザー向けではなく、電動化システム全体を対象として提案されました。 地球全体にエネルギーを供給するために、テスラは 9 億個を超えるパワーパック バッテリーを製造する予定です。
このシステムは環境に配慮し、化石資源を使用した産業用発電を完全に排除します。 これらすべてにより、環境への外部物質の放出が減少します。 さらに、Tesla Powerpack バッテリーを使用すると、あらゆる産業施設の完全な自律性を実現できます。
ロシアでの回収計算
Tesla バッテリーを購入する前に、それが自分にとって有益かどうかを理解する必要があります。 1 日あたりに消費されるエネルギー量を 1 時間あたり 10 kW とすると、これは 1 日あたりバッテリー容量をすべて使用することと同じになります。 Tesla Powerwall バッテリーの価格は 3.5 千ルーブルで、現在の為替レートでは約 17 万 5 千ルーブルになります。 さらに、現代の標準では1.5千ドルの費用がかかるインバーターを購入する必要があることを忘れないでください。 また、バッテリー、電流コンバータ、インバーターから構成される電気回路で発生する可能性のある損失についても忘れないでください。 同時に、テスラバッテリーの総合効率は約 87% です。 したがって、ユーザーは 1 時間あたり 10 kW をすべて受け取るのではなく、1 時間あたり 8.7 kW のみを受け取ります。
2 ゾーン料金を考慮すると、毎日のエネルギー消費量は 1 時間あたり 5 kW で、これは Tesla Powerwall 機器の最大リソースの 57% に相当します。 残りのエネルギーはすべて夜の消費に当てられます。 この計算によると、送電網を使用した 1 日当たりの年間費用は、米国では年間約 22,000 ルーブルとなり、ロシアでは 3 分の 1 以下になります。 次に、一般的なリチウムイオン電池は伝統的に 1 年間で元の容量の約 6% を失うことを考慮する必要があります。 したがって、時間の経過とともにバッテリー容量は徐々に減少し、数回使用すると、Tesla Powerwall バッテリーだけでは対応できなくなります。
すべてのコストを考慮すると、我が国のテスラパワーウォールバッテリーは15年かかっても元が取れないことがわかりました。 ソーラーパネルがない場合でも、装置の総コストは約25万ルーブルです。
このトピックについての考察
多くの専門家によれば、同社の新たな開発はエネルギー自立を達成するための興味深い選択肢であるという。 この装置により、私たちは有害な排出物や天然資源の絶え間ない枯渇のない将来を期待することができます。 しかし、今日、この装置のコストは我が国で利益を上げるには高すぎます。 さらに、コンバーター、インバーター、ソーラーパネルの価格をコストに加えると、状況はさらにバラ色ではなくなるでしょう。 同時に、多くの人がこのようにして緑の地球を作るために、今すぐ自分の将来に投資する準備ができています。 Tesla Powerwall はこの目的に最適です。 さらに、将来的にはテスラバッテリーのコストがさらに削減されることが期待できます。
もちろん、今日世界には家庭用バッテリーの選択肢がたくさんあるため、イーロン・マスクのアイデアが完全に革新的であるというわけではありません。 しかし、マスク氏によれば、これらのバッテリーはどれも高価で、不便で、信頼性もあまり高くありません。 したがって、テスラの主な目標は、これらのバッテリーを普及させ、価格を下げることです。
専門家らは、パワーウォールの新しいバッテリーは、すでに屋上にソーラーパネルを設置している家庭や企業にアピールするはずだと述べている。 マスク氏自身は、カリフォルニア州だけでも太陽光発電システムを備えた民家が少なくとも300戸あると考えている。 したがって、それらすべてにテスラバッテリーを安全に装備できます。 また、このようなバッテリーは、継続的な中断のない電力を必要とする建物にとって優れた選択肢となります。 これは病院、軍事組織などに当てはまります。 太陽エネルギーを蓄えることで、ソーラーパネルの効率を高め、需要を高めることができます。 たとえば、以前は太陽光パネルは明るい太陽光の下でしか機能しないという理由で多くの人が拒否していたとしても、今では状況が変わるかもしれません。 バッテリーを使用することで、日中にエネルギーを蓄え、夕方に使用することができ、より効率的になります。
欠陥
テスラバッテリーの主な欠点は、コストが高いことです。 さらに、バッテリーを取り付けるには追加で数千ドルを支払う必要があります。 すべての家族がそのような贅沢を買えるわけではないことに同意します。 したがって、イーロン・マスクによれば、このデバイスを使用すると大幅に節約できることを人々に示す必要があります。 これにより、装置の初期コストを約30％削減できる見込みです。 ネバダ州にあるテスラの新工場の建設が完了すれば、これが可能になる。 専門家らは一般に楽観的だ。なぜなら、過去数十年にわたり、電気エネルギーのコストは全般的に低下しており、近い将来にこの価格が上昇するための前提条件は存在しないからである。 これが、ユニークな家庭用バッテリーの形でのテスラの開発がすぐに非常に人気があり、需要が高まる理由です。
テスラ モデル S 電気自動車のバッテリーの内部を見て、それがどのように機能するかを見てみましょう。
北米環境保護庁 (EPA) によると、モデル S は 400 km 以上を走行するには 85 kWh のバッテリーを 1 回充電する必要があり、これは専門市場で販売されている同様の自動車の中で最も重要な指標です。 電気自動車が時速 100 km まで加速するのに必要な時間はわずか 4.4 秒です。
このモデルの成功の鍵は、パナソニックがテスラに主要部品を供給しているリチウムイオン電池の存在だ。 テスラのバッテリーは伝説の産物です。 そこで、そのようなバッテリーの所有者の一人は、その完全性を侵害し、内部がどのようになっているかを調べることにしました。 ちなみに、このようなバッテリーの価格は45,000ドルです。
バッテリーが底部に配置されているため、テスラは低重心で優れたハンドリングを実現しています。 ブラケットを使用して本体に取り付けます。
を見ようよ：
バッテリー収納部は 16 個のブロックで構成されており、これらのブロックは並列に接続されており、金属プレートと水の侵入を防ぐプラスチックの内張りによって環境から保護されています。
完全に分解する前に電圧を測定し、バッテリーの動作状態を確認しました。
バッテリーアセンブリは、部品の高密度かつ精密な取り付けが特徴です。 ピッキングプロセス全体は、ロボットを使用した完全な無菌室で行われます。
各ユニットは 74 個の要素で構成されており、外観は単純な単三電池 (パナソニック リチウムイオン電池) に非常に似ており、6 つのグループに分かれています。 同時に、それらの配置と動作のレイアウトを見つけることはほとんど不可能です - これは大きな秘密であり、このバッテリーのレプリカを作成するのは非常に困難であることを意味します。 テスラ モデル S バッテリーの中国製類似品が登場する可能性は低いです。
グラファイトは正極として機能し、ニッケル、コバルト、酸化アルミニウムは負極として機能します。 カプセル内の電圧の表示値は 3.6 V です。
利用可能な最も強力なバッテリー (容量は 85 kWh) は、7104 個の同様のバッテリーで構成されています。 重さは約540kg、パラメータは長さ210cm、幅150cm、厚さ15cmです。 わずか 16 個のユニットで生成されるエネルギー量は、ラップトップのバッテリー 100 個で生成されるエネルギー量に相当します。
テスラはバッテリーを組み立てる際、インド、中国、メキシコなどさまざまな国で生産された部品を使用しているが、最終的な修正とパッケージングは米国で行われている。 同社は製品に対して最長 8 年間の保証サービスを提供します。
これで、テスラ モデル S 電気自動車のバッテリーが何で構成されているかがわかりました。
テスラのバッテリーは、電気自動車の分野における同社の画期的な進歩のおかげで世界中で知られています。 このアイデアは新しいものではなく、大手自動車会社によって長年にわたって習得されてきました。 しかし、アメリカのデザイナーは、消費者の利益を考慮して、この領域を最適化することができました。 これは、従来の内燃エンジンを完全に置き換えることを目的とした革新的なエネルギー供給システムによって、大部分が可能になりました。 このドライブの特徴と種類を見てみましょう。
応用
根本的に新しいタイプのリチウムイオン電池の開発は、電気自動車の性能を向上させるという目標によって推進されています。 この点において、テスラ S モデルの基本ラインは、車両に革新的な動力源を提供することに重点を置いています。 リチウムイオン電池の特徴は、内燃機関と電池からの交流エネルギー供給が可能な複合動作モードの導入である。 同時に、同社のエンジニアは、通常の種類の燃料に完全に依存しない機械の開発を続けています。
エンジニアは自動車輸送用の電源の作成だけに限定されているわけではないことは注目に値します。 テスラバッテリーのいくつかのバージョンが家庭用および商業用にすでにリリースされています。 電気自動車のオプションが走行装置と車載電子機器の動作を維持することを目的としている場合、定置式ストレージの改造は自律型電力源として位置付けられます。 これらの要素の機能により、家電製品の保守に使用できます。 さらに、太陽エネルギー貯蔵に関する研究も進行中です。 この作品はまだ開発段階にあります。
デバイス
テスラバッテリーは、独自の構造と活性成分の配置方法を備えています。 アナログとの主な違いは、リチウムイオン構成です。 同様の要素がモバイル機器や電動工具の設計にも使用されています。 これらは、テスラのエンジニアによって最初に車のバッテリーとして使用されました。 ユニット全体は 74 個のコンパートメントに分かれており、単三電池のように見えます。 バッテリー構成に応じて、6 ～ 16 個のセグメントが含まれます。 正電荷はグラファイト電極から供給され、負電荷はニッケル、コバルト、酸化アルミニウムなどのいくつかの化学成分によって供給されます。
テスラのバッテリーは車両の底部に固定することで車両に組み込まれます。 この配置により電気自動車の重心が低くなり、ハンドリングが向上します。 留め具には特殊なブラケットが使用されています。 現在、そのようなソリューションはあまりないため、この部分は従来のバッテリーと比較されることがよくあります。
重要な点は安全性と設置方法に関するものです。 第一の要素は、バッテリーが搭載される耐久性の高いハウジングによって保証されます。 さらに、各ブロックには金属板の形のフェンスが装備されています。 この場合、内部全体が絶縁されるのではなく、各要素が個別に絶縁されます。 水の浸入を防ぐプラスチックの裏地があることにも注意してください。
- コンバータ。
- 高圧配線。
- 基本的な充電デバイス。
- 追加の「充電」。
- コネクタ
- モジュール。
テスラバッテリーの特徴
電気自動車用の最も強力なバッテリーのバリエーションは、7104 個の小型バッテリーで構成されています。 指定された要素のパラメータは次のとおりです。
- 長さ/厚さ/幅 – 2100/150/1500 mm。
- 電圧インジケーターは 3.6 V です。
- 1 つのセクションで生成される電力量は、パソコン 100 台分の電位に相当します。
- テスラのバッテリーの重量は540kgです。
- 85 kW/h の出力を持つ平均的なセルの 1 回の充電での走行時間は約 400 km です。
- 最高速度100km/h – 4.4秒。
示された特性を考慮すると、高性能はアクティブ部品の激しい摩耗を意味するため、これらの構造がどれほど耐久性があるかについて当然の疑問が生じます。 メーカーはその製品に対して 8 年間の保証を提供していることに注意してください。 おそらく、問題のバッテリーの耐用年数は同じでしょう。
今のところ、電気自動車の所有者はこの事実を肯定も否定もできません。 さらに、バッテリー電力パラメーターは適度な損失によって特徴付けられることを示す研究結果もあります。 平均すると、この数字は 80,000 キロメートルあたり約 5% になります。 新しいモデルがリリースされるにつれて、この車両の所有者がバッテリーコンパートメントの問題について苦情を言う可能性が低くなることを示す他の事実もあります。
テスラのバッテリー容量 (モデル S)
生産の発展を考慮して電池の静電容量特性を評価する必要があります。 ラインの改善を通じて、この数値は 60 kW/h から 105 kW/h まで変化しました。 公式情報によると、最大バッテリー容量は約100kWhです。 オーナーの証言が示すように、実際のパラメータはわずかに低くなります。 たとえば、85 kW のテスラ バッテリーは、実際には 77 kW しか発電しません。
歴史には、過剰量を裏付ける反例も示されています。 100キロワットのバッテリーに約102キロワットの容量が与えられた例が知られています。 時々、有効栄養成分の定義に矛盾が発見されることがあります。 ほとんどの場合、ブロック セルの数の推定値に不一致が観察されます。 これは、バッテリーが常に最新化され、革新的な要素を備えて改良されているという事実によるものです。
この製造会社は、毎年更新される改良により、電子部品、冷却システム、アーキテクチャが変化していると主張しています。 デザイナーの最終的な目標は、製品の最高の品質特性を達成することです。
パワーウォールのバージョン
前述したように、同社はテスラ車用バッテリーの製造と並行して、家庭用エネルギー貯蔵装置も製造しています。 最も生産的で最近の改良点の 1 つは、パワー ウォールのリチウムイオン バージョンです。 エネルギーを定常源として生成するように設計されているか、自律発電機のようなバックアップ構造として動作します。 このモデルは、容量が異なり、特定のエネルギー タスクを実行するために役立ついくつかのバリエーションで提示されます。 最も人気のあるバージョンは 7 kW/h ユニットと 10 kW/h ユニットです。
動作パラメータに関しては、パワーウォールの出力は3.3 kW、動作電圧は350〜450ワット、電流は9 Aであることがわかります。構造の重量は100キログラムであるため、その可動性について話します。 ただし、オプションとして、たとえば夏の別荘の場合、ブロックは非常に適しています。 設計者は本体部分の機械的保護に細心の注意を払っているため、ユニットは問題なく輸送されます。 特定の欠点としては、ドライブの改造に応じて、バッテリーの充電時間が長い (12 ～ 18 時間) ことが挙げられます。
モデル「パワーパック」
このシステムは以前のバージョンをベースにしていますが、商用目的に重点を置いています。 これは、そのようなテスラのバッテリーが企業にサービスを提供するために使用されることを意味します。 これは拡張性があり、ターゲット サイトでのシステム パフォーマンスの向上を実現するエネルギー貯蔵デバイスです。 なお、バッテリー容量は100kWであり、表示容量は最大値ではありません。 エンジニアは、500 kW から 10 MW までの値を取得できる、複数の設備を集約するための柔軟な設計を提供しました。
単体改造も運用品質の向上を図っています。 第 2 世代の商用電池の登場に関する公式情報はすでに入手されており、その出力パラメータは 200 kW、効率は 99% に近かった。 指定された蓄電装置は技術指標が異なります。 容積を拡張するために、開発者は可逆インバータを使用しました。
この革新により、システムのパワーとパフォーマンスを同時に向上させることが可能になりました。 同社は、パワーパックセルを開発し、ソーラールーフなどの追加のソーラーコンポーネントの設計に導入することを計画しています。 このアプローチにより、特別な高速道路ではなく、連続モードでの自由な太陽の流れを通じてバッテリーの潜在エネルギーを更新することができます。
生産能力
メーカー自身によると、革新的なバッテリーはテスラ自身のギガファクトリーで製造されているとのこと。 組み立て手順は、パナソニック（ブロックセグメントの部品供給）の代表者の参加を得て組織されました。 この企業では、第 3 世代の電気自動車モデルを対象とした最新の電源システム設計が製造されています。
最大生産サイクルで生産される製品の総数は最大35GWhになると想定されています。 表示された容量は、世界で生産されているバッテリーのすべてのパラメータの半分であることを強調する価値があります。 現在のメンテナンスは6.5千人のチームによって行われています。 将来的にはさらに2万人の雇用を創出する計画だ。
機能の中には、バッテリーのハッキングに対する高度な保護があります。 これにより、市場が偽造品で満たされる可能性のあるリスクが軽減されます。 さらに、生産手順自体にも高精度ロボット技術が関与しています。 現時点では、テスラレベルの企業だけが技術的な生産のニュアンスをすべて表示できることは疑いの余地がありません。 関心のあるほとんどの組織は独自の開発を集中的に行っているため、盗作の必要はありません。
価格政策
テスラ バッテリーのコストも、より安価な生産技術や、性能パラメータが向上した最新のコンポーネントのリリースにより常に変動します。 2～3年前、問題の記憶装置は約4万5000ドル（約300万ルーブル）で販売されていた。 現在、ブロックの価格は約5,000ドル（33万ルーブル）です。
家庭用パワーウォール構成の類似品のコストはほぼ同じです。 最も高価なバージョンには市販のバッテリーが含まれています。 たとえば、このデバイスの第 1 世代は 20 ～ 25,000 ドル (約 1,327,000 ～ 1,650,000 ルーブル) で購入できます。
競合する変更
テスラはリチウムイオン電池の生産における独占企業ではありません。 他のブランドは市場であまり知られていないという事実にもかかわらず、それらのパラメータは非常に競争力があります。 人気のある代表者の中には次のようなものがあります。
- 韓国企業 LG は、テスラの PowerWall (6.5 kW/h システムの価格は約 4,000 ドルまたは 265,000 ルーブル) の類似品である Chem Resu ドライブを製造しています。
- Sunverge の製品の出力範囲は 6 ～ 23 kW/h で、充電を監視してソーラーパネルに接続する機能が特徴です (価格は 10 ～ 20,000 ドルまたは 665,000 ～ 1,327,000 ルーブル)。
- ElectrIQ 社は、容量 10 kW/h の家庭用蓄電池を販売しています (インバーターと合わせた製品の価格は 13,000 ドルまたは 865,000 ルーブルになります)。
- 自動車の競合企業の中では、日産やメルセデスなどの企業が目立ちます。
最初の自動車大手は、一連の XStorage タイプのバッテリー (動作容量 - 4.2 kW/h) を生産しています。 この改良には、乗用車製造の国際基準に完全に準拠した高レベルの環境安全性が含まれています。 メルセデスは 2.5 kW/h のコンパクトバージョンを生産しています。 同時に、これらを組み合わせて、20 kW/h の容量を持つより大きな生産システムを構築することもできます。
特徴
テスラ電気自動車のバッテリーとその家庭用類似品は、一般消費者にとってあまり入手しやすいものではありません。 Power Wall システムでは、コンポーネントが安価になるため、状況は多少変わります。 しかし、ソーラーパネルのブロックを集約するというアイデアは、コストが高いため、まだうまく実装できていません。 フリー エネルギー源を蓄積できる可能性は消費者にとって有益であることは間違いありませんが、そのような構造物を購入することは、ほとんどの関心のあるユーザーの手段を超えています。
この話は他の代替ドライブでも同様で、その動作原理と使用方法には多くの利点がありますが、ハイテク機器やデバイスの使用が必要です。
結論
電気自動車用バッテリー市場では、テスラは誰もが認めるリーダーです。 これは主に、環境に優しい輸送手段の製造における革新的な機器の使用によるものです。 同時に、大手企業のエンジニアはある障害に直面しています。 たとえば、リチウムイオン電池を搭載したモデル S シリーズは、電源素子の火災に対する保護が不十分であると批判されています。
ただし、デザイナーは常にモデルを改善し、批判を建設的に受け止めます。 たとえば、電気自動車の歴史の中で唯一のバッテリー火災の後、彼らは中空アルミニウムビーム（路面上の障害物から保護するため）、プレスアルミニウムシールド、チタンプレートの設置を開始しました。 この改良が行われる前に車を購入した人は全員、ガソリンスタンドで無料で整備を受けることができました。
