tesla
30

Tesla już wie jak poprawić trwałość baterii, przełom w przyszłym roku

Jeff Dahn to naukowiec, który zajmuje się pracami nad rozwojem baterii litowo-jonowych od ponad 25 lat. Od 2016 roku wraz ze swoim zespołem bardzo blisko współpracuje z Teslą i wygląda na to, że owoce tych prac będziemy mogli zobaczyć już w przyszłym roku.

Baterie to najsłabsze ogniwo w samochodach elektrycznych

Elon Musk już od dłuższego czasu utrzymywał, że trwałość napędu w samochodach elektrycznych Tesli jest przewidziana nawet na 1 milion mil, czyli 1,6 miliona kilometrów. Niestety jednocześnie jeden pakiet baterii ma wystarczyć na przejechanie od 480 000 do 800 000 km. Wszystko dlatego, że baterie litowo-jonowe wraz z każdym kolejnym cyklem ładowania tracą swoją żywotność i w pewnym momencie ilość energii jaką są w stanie utrzymać wyraźnie spada. Wiele zależy między innymi od temperatury podczas ładowania czy zakresu pojemności w jakim operują. Ładowanie od 0 do 100% jest gorsze dla baterii niż np. ładowanie od 25 do 75%, a różnice potrafią być znaczne, co obrazuje poniższy wykres.

Wykres trwałości baterii litowo-jonowych

Na powyższym obrazku na osi poziomej mamy liczbę cykli ładowania, a na pionowej pozostałą pojemność po naładowaniu w stosunku do oryginalnej wartości. Wykres czarny, niebieski i czerwony to standardowe baterie ładowane w temperaturze 35 stopni Celsjusza w różnych zakresach. Jak widać, czasami nie są w stanie wytrzymać nawet 1000 cykli. W przypadku np. Tesli Model S z bateriami o pojemności 100 kWh, która ma teoretyczny zasięg rzędu 610 km, 1000 cykli oznacza przebieg rzędu 610 000 km. To i tak niezły wynik jak na prywatnie użytkowany samochód, ale dla Elona Muska, który planuje całą flotę autonomicznych taksówek to o wiele za mało.

Tesla zacznie stosować nowe baterie w przyszłym roku

Dlatego właśnie prace zespołu Jeffa Dahn’a są tak ważne dla Tesli. W tym samym opracowaniu, z którego pochodzi powyższy wykres przedstawia on wyniki własnych ogniw, które osiągają znacznie wyższą trwałość. W optymalnych warunkach temperaturowych przy ładowaniu od 0 do 100% są one w stanie utrzymać 90% ładunku nawet po ponad 4000 cykli ładowania. To przełom na jaki czeka cała branża samochodowa. Troska o trwałość baterii to jeden z najważniejszych czynników jakie biorą pod uwagę potencjalni nabywcy samochodów elektrycznych.

Elon Musk już w kwietniu informował, że w przyszłym roku Tesla zacznie produkować własne baterie litowo-jonowe i wiele wskazuje na to, że będą to ogniwa korzystające z pracy zespołu Jeffa Dahn’a. Dwu czy nawet trzykrotne zwiększenie trwałości akumulatorów pozwoli przejechać pojedynczej Tesli nawet 1 milion mil na tym samym zestawie ogniw. Dla zwykłego Smitha czy Kowalskiego nie ma to może aż takiego znaczenia, ale dla gospodarki, gdzie baterie wykorzystywane są np. w autobusach komunikacji miejskiej, czy dla ekologi, to ogromny krok do przodu.

Poniższa praca, której podsumowanie możecie przeczytać poniżej, jest tym bardziej istotna, że zastosowany nowy typ elektrolitu i skład katod/anod pozwala np. na lepszą współprace z szybkimi ładowarkami. Co więcej wyniki tych prac będą ogólnodostępne i każdy producent baterii będzie mógł z nich korzystać i sprawdzać we własnych laboratoriach. To oznacza, że za kilka lat wszystkie pojazdy elektryczne mogą nam zaoferować znacznie większą trwałość niż dotychczas.