كيف يمكن أن تؤدي بطاريات الليثيوم والحديد والفوسفات من CATL إلى 100 كيلو واط في الساعة من طراز تسلا 3

في بحثنا كنا نحاول التأكد من خطط Tesla للجيل القادم من خلايا البطارية. تشير الأشياء إلى تقنية الخلايا الجافة من ماكسويل ، وتشير الأشياء إلى بطاريات الحالة الصلبة. لدي بعض النظريات وما زلت أعمل على مقال يلخص كل شيء. ومع ذلك ، فإن الشيء الذي لا يتناسب تمامًا مع هذا اللغز هو بطاريات الليثيوم والحديد والفوسفات (LFP) المصنوعة بواسطة CATL. في الواقع ، إذا سألتني ما هي النكتة الأكثر سخافة فيما يتعلق ببطارية Tesla المتعلقة ببطارية أبريل والتي كان بإمكاني أن أتوصل إليها ، فستكون تسلا تستخدم بطاريات الرصاص الحمضية أو بطاريات LFP لتشغيل منتج للسيارات. لذلك ، في الأصل ، بدأ هذا المقال بتشكك شديد بشأن هذه الأخبار. ومع ذلك ، تكشف بعض الحسابات البسيطة بالضبط كيف يتناسب هذا مع المخطط الكبير للأشياء.

بطاريات LFP

الصين لديها بالفعل تاريخ معقد مع بطاريات LFP. لفترة طويلة ، دعمت الصين بطاريات LFP بشكل كبير للحافلات الكهربائية وكذلك السيارات الكهربائية. تعيد الصين الآن إعطاء الأولوية لحوافزها ، والتي قد تحول السوق الصينية بعيدًا عن LFP. حتى الآن ، على الرغم من ذلك ، جعل هذا تقنية LFP الملك الذي لم يهزم في السوق الصينية. في عام 2018 ، كان 95٪ من جميع الحافلات الكهربائية المصنوعة في الصين تحتوي على بطاريات LFP.

تكمن مشكلة بطاريات LFP في أنها تتمتع بكثافة طاقة أقل بكثير من بطاريات NMC / NCA التي تستخدمها شركات مثل Tesla في سياراتها الكهربائية. في الواقع ، كان لهذه التقنية في الأصل كثافة بطارية 90-120 واط / كجم فقط. ومع ذلك ، بفضل هذه الحوافز الهائلة ، تم تطوير التكنولوجيا بشكل أكبر ، ووصلت بطاريات LFP من CATL حاليًا إلى سعات مثل 160 واط / كجم. للمقارنة ، فإن خلايا Tesla's NMC 2170 المصنوعة بواسطة Panasonic هي في مكان ما حوالي 247 Wh / kg. [ملاحظة المحرر: يبدو لي من الجدول من "Moneyball" في هذه المقالة أن CATL اكتسبت كثافة طاقة إلى> 200 واط / كجم.]

من المضحك أن تسلا قد أبرمت بالفعل صفقة مع LG Chem لإنتاج 2170 خلية في الصين ، ولكن انتهى الأمر بهذه الخلايا ذات كثافة طاقة أقل ويقال أنها السبب وراء عدم قيام Tesla في الأصل بصنع النسخة طويلة المدى من الطراز 3 والطراز Y. في الصين. تقوم Tesla ببساطة بحشر المزيد من خلايا LG Chem هذه في حزمة لتتناسب مع نطاق إصدارات النطاق القياسي الدولي للطراز 3.

سأعود إلى الاستخدام المشاع في Tesla Model 3 Standard Range في لحظة.

تخزين الطاقة الثابت

عندما يتعلق الأمر بإنشاء منتجات تخزين الطاقة ، فإن LFP أرخص كثيرًا ولها عمر أطول. فكر في احتياطي بطارية هورنزديل الأسترالي. يمكنك أن ترى أن الأرض المحيطة به فارغة تمامًا. إذا كان لديك مساحة لذلك ، فقد يكون تخزين الطاقة باستخدام بطاريات LFP بسعر أقل خيارًا مربحًا للغاية.

ومع ذلك ، فمن الممكن أن تعمل LFP مع النطاق القياسي من النموذج 3. تابع القراءة.

تقنية CATL Cell-to-Pack

حتى الآن ، تم وضع خلايا البطارية أولاً في وحدات ثم يتم وضعها في عبوات. قررت كل من CATL و Tesla أنهما يريدان التخلص من الوحدات ووضع الخلايا في حزم مباشرة. قامت CATL بذلك بالفعل وتطلق عليها تقنية خلية إلى حزمة. في حين أن المعلومات حول هذا الأمر نادرة ، تدعي الشركة أن هذا يمكن أن يزيد من كثافة الطاقة بنسبة 10-15٪ وتحسين استخدام الحجم بنسبة 15-20٪. في المجموع ، يمكن أن تقلل من الأجزاء اللازمة لحزم البطاريات بنسبة 40٪.

قال Elon مؤخرًا أن الوحدات كانت جزءًا من تصميم Tesla Roadster الأصلي ، ولأن فرق تصميم العبوات والوحدات هما فريقان منفصلان ، استمر استخدام الوحدات. تم استخدامها أيضًا في تصميم حزمة البطارية من الطراز 3 ، لكن إيلون وفريقه أدركوا أنه يمكنهم بالفعل التخلص من الوحدات النمطية للمضي قدمًا بفضل التحسينات في الخلايا جزئيًا. قامت Tesla منذ ذلك الحين بدمج الوحدات النمطية وفرق الحزم وتأمل في وضع الخلايا مباشرة في وحدات. فكرة أن CATL ستشارك هذه التكنولوجيا مع Tesla تبدو سخيفة تقريبًا بالنظر إلى أن CATL تمتلك أكثر من 70 براءة اختراع لهذه التكنولوجيا. لا تحتاج Tesla إلى CATL لمساعدتها في تصميم حزم أفضل ولا أعتقد حقًا أن CATL ستوفر هذه المساعدة لشركة يمكن أن تصبح عاجلاً أم آجلاً أكبر منافس لها - فهذا ليس منطقيًا حقًا.

مصدر رويترز لم يذكر اسمه

كان رد الفعل الأول الذي تلقيته على الأخبار ، أن هذه خدعة بالتأكيد. ومع ذلك ، يجب على رويترز أن تثق في هذا المصدر ضمنيًا لكتابة المقال بجرأة كما فعل. يقول المقال إن هذا الشخص "متورط بشكل مباشر في الأمر" ، لكنه لا يذكر أي جانب تأتي المعلومات منه. تقول المقالة أيضًا أن بطاريات LFP هذه ستكون أرخص من بطاريات تسلا الحالية "بنسبة مضاعفة". لذلك ، كل ما نعرفه هو أنه أرخص بنسبة 9٪ ولكنه أرخص بنسبة 100٪.

الحسابات تتناسب مع القفازات

من الناحية الفنية ، إذا أضفت 35٪ أكثر من 160 خلية / كجم من خلايا LFP إلى حزمة بطارية Model 3 Standard Range ، فستصل إلى 50 كيلو وات في الساعة المطلوبة. توجد مساحة لخلايا أكثر بنسبة 32.6٪ ، لذا فإن الأرقام قريبة بالفعل. إذا تخلصت Tesla من الوحدات النمطية ولديها مساحة أكبر ، فيمكنها بالفعل وضع خلايا LFP كافية في العبوة للحصول على نفس النطاق مثل النطاق القياسي 3 الحالي. إذا كانت خلايا CATL تبلغ في الواقع 180 واط / كجم ، فلن يضطر Tesla حتى إلى تغيير تصميم العبوة. [ملاحظة المحرر: مرة أخرى ، يبدو لي من الجدول من "Moneyball" في هذه المقالة أن CATL قد اكتسبت كثافة طاقة إلى> 200 واط / كجم ، إلا إذا كنت أسيء فهم شيء ما.]

ملاحظة جانبية: فقط لأن CATL لديها مساحة أكبر بنسبة 40٪ في العبوة للخلايا لا يعني أن Tesla ستشهد أيضًا زيادة بنسبة 40٪. قد تكون عبواتها أفضل بالفعل من عبوات CATL ، وفي هذه الحالة لن نرى الكثير من التحسن.

100 كيلو واط ساعة تسلا موديل 3

إذا كانت Tesla على وشك صنع عبوات بدون وحدات ، وتملأها ببطارياتها الحالية من Panasonic حتى أسنانها ، فقد يفسر هذا الشائعات حول طراز 100 kWh. إذا كان لدى Tesla مساحة أكبر بنسبة 25 ٪ في عبواتها ، فيمكن أن صنع نموذج 100 كيلو وات في الساعة 3. في الواقع ، في ديسمبر ، تم تسريب بعض رموز Tesla من قبل مخترق Tesla المعروف باسم Green.

الآن حيث يصبح الأمر مثيرًا للاهتمام مع حزم البطاريات الفعلية.

لقد نجت حزمة 100 كيلو واط في الساعة من "التطهير الكبير للأشياء غير النموذجية 3" في منتصف العام ، لذلك هناك فرصة معقولة أن يكون هذا قريبًا بالفعل وليس بعض التداعيات. pic.twitter.com/gliPuJhrP7

- أخضر (greentheonly) 20 ديسمبر 2019

افكار اخيرة

هذه ليست بطارية الجيل القادم من تسلا التي طال انتظارها. في الواقع ، قد يشير هذا إلى أن بطارية الجيل التالي أبعد مما كنا نعتقد سابقًا ، ولكن ليس بالضرورة - سأعود إلى ذلك بعد قليل. هل ستكشف Tesla عن خلية بطارية من الجيل التالي محلية الصنع خلال يوم مستثمر البطارية في أبريل؟ أعتقد أنها ستفعل. في الوقت نفسه ، من المحتمل أن تعلن Tesla أيضًا أن حزمة البطارية الجديدة هذه بدون وحدات ستحل محل حزم البطاريات الحالية.

الآن ، يبقى السؤال الحقيقي - إذا كان بإمكان Tesla ضغط 40 ٪ من البطاريات في نفس العبوة ، فهل هذا كافٍ لشرح نطاق Tesla Semi و Roadster الجديد؟ قد تلقي الإجابة على هذا السؤال الضوء على مدى قرب وصول بطاريات الجيل التالي من تسلا. للحصول على إجابة على هذا السؤال والمزيد حول حالة بطاريات الجيل التالي من تسلا ، ترقب مقالتي القادمة. تم الكشف عن 3 قطع جديدة من اللغز خلال الأسبوع الماضي وحده - واحدة في فريمونت وواحدة في دنفر وهذه القطعة في الصين.

الموضوعات ذات الصلة: تسلا شنغهاي موديل 3 قد تصبح خالية من الكوبالت باستخدام خلايا LFP من CATL - الغوص بشكل أعمق