Tesla отдаёт приоритет производительности и плотности энергии в своих батареях для электромобилей, в то время как BYD фокусируется на эффективности объёма и более низкой стоимости, говорится в исследовании.
Инженеры из Университета RWTH Aachen в Германии разобрали батареи популярных производителей электромобилей (EV) Tesla и BYD, чтобы лучше понять их механическую структуру, характеристики и то, как они работают в целом. Поскольку в открытом доступе очень мало информации.
Батареи – это самый дорогой компонент EV и самый важный. Многие опасения, связанные с приобретением EV, связаны с батареей – её дальностью хода, способностью сохранять заряд, время зарядки и общий срок службы. Однако потенциальные владельцы электромобилей получают лишь небольшую информацию о батарее, в то время как большая часть данных о возможностях и недостатках остаётся нераскрытой.
«Поставщики батарей раскрывают общественности лишь выборочную информацию, так как хотят, чтобы конкуренты не смогли получить доступ к специфическим тонкостям конструкции, как технологии контактирования или топология частиц активных материалов», – сказал Йонас Горш, научный сотрудник Battery Engineering & Safety в RWTH Aachen University.
Поэтому Горш и его команда решили разобрать батареи электромобилей Tesla и BYD на части в лаборатории.
Читайте: Китайский прорыв в полупроводниках 3-поколения GaN улучшит военные технологии
Почему Tesla и BYD
Исследователи выбрали Tesla и BYD, поскольку они являются самыми популярными электромобилями в Европе/Северной Америке и Китае соответственно.
Ещё одним важным фактором является то, что оба бренда участвуют в разработке и производстве аккумуляторных батарей.
«Это даёт им полный контроль над дизайном и технологией. Это видно по уникальному дизайну элементов, которые явно были разработаны с учётом общей системы, блока батарей и интеграции с транспортным средством», – сказал Горш.
В своём исследовании Горш и его команда сосредоточились на ячейках Tesla 4680 и Blade от BYD.
Разбирая каждый компонент, исследователи пытались определить точный состав материала ячеек, а также изучить их электрические и тепловые характеристики и процессы, используемые для их сборки.
Что они обнаружили
Исследователи были удивлены, обнаружив, что аноды элементов обеих батарей не содержат кремния, учитывая, что этот материал считается важным для повышения плотности энергии в батареях.
Ещё одним сходством между батареями было то, как они использовали лазерную сварку для соединения тонких электродных элементов.
«Лазерная сварка, как контактная технология, требует доступа только с одной стороны изделия во время производства. Это позволяет создавать более гибкие, компактные конструкции и упрощает производственный процесс, уменьшая ограничения на выравнивание и улучшая масштабируемость».
Различия между батареями заключаются в подходе к скорости зарядки/разрядки по сравнению с их максимальной ёмкостью. Используя одну и ту же скорость зарядки, исследователи проанализировали удельный нагрев обоих элементов.
«Если создать аккумулятор ёмкостью 70 кВт-ч с использованием обеих ячеек и заряжать при мощности 70 кВт, то нагрев в расчёте на объём ячейки у BYD был примерно в два раза меньше, чем у ячейки Tesla. Это говорит о том, что ячейки BYD позволяют легче управлять тепловым режимом на уровне блока», – отметил Горш.
Ещё одно отличие батарей заключается в том, что BYD применяет другой метод удержания листов электродов, используя электродный стек, который ламинирует края сепаратора между электродами. С другой стороны, Tesla уникальна в своём подходе, в котором используется новое связующее вещество, удерживающее вместе все активные материалы электродов.
«Полученные результаты дают возможность научным и промышленным кругам получить эталон для проектирования крупноформатных ячеек, который послужит базой для дальнейшего анализа и оптимизации».
В текущем исследовании не рассматривалось влияние механической конструкции ячейки на характеристики электродов и причины различий в сроках службы двух батарейных блоков. В будущем исследовательская группа планирует проанализировать новые конструкции аккумуляторных ячеек по мере их обновления в новых автомобилях.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU