Батареи Тесла / технологии будущего / будущее

Наш телеграм
https://t.me/mir2051

Наш сайт
https://2051.vision

Производители электромобилей во всем мире пытаются решить главную задачу: сделать батарею, которая позволит электромобилям ехать дольше и дальше, заряжаться быстрее, а стоить намного дешевле. Лидером области бесспорно является Тесла, правда, предложить бюджетный автомобиль компания пока не может. И именно аккумуляторные батареи, по мнению Илона Маска, тот самый ключ к массовому рынку. Каким будет следующее поколение аккумуляторных батарей? И неужели, сделав наконец электромобиль доступным каждому, Тесла забьет последний гвоздь в крышку гроба двигателя внутреннего сгорания?

Оставайтесь с нами и вы узнаете, что нас ждет на рынке электромобилей в ближайшие три года.

Для начала давайте разберемся, зачем Тесла вообще нужен новый тип батарей.

Маск выстраивает свой бизнес по принципу вертикальной интеграции. Добиваясь максимальной независимости от сторонних поставщиков, он по-максимуму концентрирует все производство в одних руках. Но вот в области производства литий-ионных аккумуляторов есть сложность: Tesla зависит от поставок Panasonic. Маск не раз выражал недовольство в адрес японского промышленного гиганта, срывавшего сроки и вносившего корректировки в реализацию планов Tesla.

Потому наладить собственное производство аккумуляторных батарей для Илона Маска — важнейший шаг в развитии его бизнеса. Тем более, что в команде Tesla есть настоящий гуру литий-ионных технологий, профессор физики Джефф Дан. Он обещает сделать аккумулятор гораздо более эффективным и дешевым. Что, несомненно, очень актуально на пути к «электромобилю для всех».

Какие шаги предпримет Tesla на пути к народному электромобилю?

Первое.
В компании создали новую конструкцию батареи. Цилиндрический элемент нового формата 4680 (46 мм — диаметр, 80 мм — высота) использует запатентованную Tesl’ой ширококонтактную конструкцию. Она имеет более низкие значения внутреннего сопротивления — вместо контактной пластины ток подается через широкий контакт по всему краю полоски электрода. Инженеры Tesla сделали «лазерную гравировку» на катодной фольге в ячейке, чтобы создать «спираль с черепицей». Это привело к сокращению длины прохождения заряда до 50 мм по сравнению с 250 мм в нынешних ячейках.

Такая принципиально новая конструкция поможет увеличить дальность пробега на одном заряде примерно на 16 % и снизить стоимость хранения киловатт-часа примерно на 14 %.
Второе.
Нынешний процесс производства аккумуляторных элементов неэффективен: он трудоемкий, долгий, производственные мощности занимают большую площадь заводов. Так, для изготовления электродов материал дробится до состояния порошка и растворяется либо в воде, либо в своём растворителе. После нанесения раствора на подложку электроды долго сушатся в гигантских электропечах и затем после сушки проходят финальную обработку.Инженеры Tesla придумали, как удешевить производство катодов на 76% и при этом снизить потребление воды до нуля. Для этого в компании приняли решение использовать технологию сухого производства анодов и катодов без растворителя. «Сухой» процесс нанесения вещества электродов на рулонную подложку разработала компания Maxwell Technologies, которую Tesla купила больше года назад.

Третье.
В обычных литий-ионных аккумуляторах отрицательные электроды (аноды) изготавливают из углеродных (графитоподобных) материалов. Инженеры Тесла предлагают пересмотреть использование этого материала и заменить его кремнием, что позволит увеличить запас хода на 20%. А учитывая, что кремний — один из наиболее распространенных элементов в земной коре, перспективы использования этого материала очевидны.

Четвертое.
Tesla откажется от использования кобальта. Это самый дорогостоящий компонент в современных аккумуляторах электромобилей. К тому же он оказывает негативное влияние на окружающую среду, а его добыча токсична для человека. Tesla рассматривает три варианта катода на замену кобальтовому — литий-железо-фосфатный, никель-марганцевый и никелевый для создания батарей максимальной энергоемкости.

Тесла планирует добывать литий самостоятельно. А вместо традиционного для производства лития использования больших объемов воды и выпаривания компания предполагает извлекать литий с помощью нового процесса с использованием поваренной соли. По словам Маска, это обеспечит низкие затраты и минимальную нагрузку на окружающую среду. Более того, он считает, что только в глинистой почве Невады лития достаточно, чтобы каждый автомобиль на земле был электрическим.

Пятое.
Компания интегрирует батарею в конструкцию кузова автомобиля. Так, как например это сделали с топливными баками самолетов, которые стали естественным элементом их крыльев.

Если аккумулятор будет одним целым с машиной, это уменьшит ее вес на 10%, увеличит запас хода до 14% и уменьшит количество деталей на 370, что снизит текущие производственные затраты и упростит сам процесс.
Батареи Тесла, технологии будущего, будущее

Видео Батареи Тесла / технологии будущего / будущее канала Технологии будущего / Мир 2051