טסלה הייתה החדשות הראשיות בארץ ובחו”ל לאחרונה, ויש חדשות שליליות מכריעות על עיכובים וסגירות של דגם 3. עם זאת, עם חשיפת מידע נוסף וחשיפת פרמטרים של Model3P80D, השינוי הגדול ביותר הוא השימוש בסוללת 21700 חדשה במקום הסוללה המקורית.

מהי סוללת 18650

5 סוללות בשנת 18650 לעומת 18650

על מנת להפוך את סוללת 21700 לקלה יותר להבנה ומעניינת יותר לדון בה עם חבריך, בואו נסקור בקצרה את סוללת 18650 הנוכחית של טסלה. אחרי הכל, העיקרון זהה.

כסוללה גלילית, ל-18650 יש מראה שונה מסוללות AA רגילות. זה הופך אותו ליישום נרחב למוצרים אלקטרוניים שונים. ובהשוואה לסוללת AA5 המסורתית, הנפח גדול יותר וניתן לשמור על הקיבולת טוב יותר.

אני חייב לציין את השם שלה, סוללה גלילית, יש להם כלל שמות פשוט מאוד, 18650, למשל, שתי הראשונות מציגות, כמה מילימטרים בקוטר הסוללה הזו, המספר מייצג את הגובה והצורה של הסוללה (מספר 0 ( גלילי), או סוללות 18650 בקוטר 18 מ”מ ובגובה של 65 מ”מ סוללות גליליות. התקן הוצג במקור על ידי סוני, אך הוא לא ממש הפך לפופולרי בהתחלה, כי ניתן לשנות את הצורה בהתאם לצרכים .

עם הפיתוח של פנסים בוהקים, מחשבים ניידים וכו’, 18650 פתחה את תקופת השיא של המוצר שלה. בנוסף ליצרנים זרים כמו פנסוניק וסוני, החלו לייצר סוללות כאלה גם בתי מלאכה מקומיים קטנים שונים. עם זאת, בהשוואה לקיבולת הממוצעת של יצרנים זרים מעל 3000ma, הקיבולת של מוצרים מקומיים אינה עדיפה, ולסוללות מקומיות רבות יש בקרת איכות ירודה, מה שהרס ישירות את המוניטין של 18650 סוללות.

למה להשתמש בסוללת 18650

הסוללה של IPhoneX היא אחת מהסוללות המוערמות הללו

טסלה בחרה ב-18650 בגלל הטכנולוגיה הבוגרת שלה, צפיפות האנרגיה המצוינת יחסית ובקרת האיכות היציבה שלה. בנוסף, כיצרנית רכב מתפתחת, לטסלה לא הייתה טכנולוגיית ייצור סוללות לפני כן, ולכן משתלם יותר לרכוש ישירות מוצרים בוגרים מיצרנים מצוינים מאשר לחקור או למצוא מפעל לייצור סוללות מוערמות.

ערכת סוללות 700Wh 18650

עם זאת, בהשוואה לסוללות מוערמות, 18650 קטן יותר ובעל אנרגיה אישית נמוכה יותר! המשמעות היא שדרושות יותר סוללות בודדות כדי ליצור מארז סוללות מתאים להגדלת טווח השיוט של הרכב. זה יוצר אתגר טכני: איך לנהל אלפי סוללות?

מסיבה זו, טסלה יצרה מערך של מערכת ניהול סוללות BMS ברמה העליונה לניהול אלפי סוללות 18650 (בשל מורכבות מערכת הניהול, מאמר זה לא יחזור על כך, ואני אסביר לך זאת בהמשך). תחת מערכת הניהול המדויקת, יש לה בקרת איכות סוללה 18650 מעולה ועקביות אישית גבוהה, מה שגם גורם לכל המערכת לשמור על שליטה ויציבות גבוהים.

אבל בגלל שמערכת ניהול הסוללות BMS כבדה מדי, היא מובילה לבעיה קטלנית נוספת: איך פותרים את בעיית פיזור החום של מערכת הסוללות?!

אם תפרקו את סוללת הסמארטפון הנוכחית, תגלו שמעטפת הסוללה לא מאוד קשה, אלא מוגנת על ידי פלטת אלומיניום דקה מאוד. היתרון בכך הוא שניתן לעשות אותו דק מאוד, כך שלא צריך לדאוג יותר מדי לגבי פיזור החום. אבל החיסרון הוא שקל לשבור, אפילו להתכופף ביד, ולעשן.

שרוול מגן מתכת 18650

אבל סוללת 18650 שונה. מטעמי בטיחות, פני הסוללה מצופים פלדה או סגסוגת אלומיניום כדי למנוע מהסוללה להתפוצץ. אבל המבנה הנוקשה הזה הוא שמביא אתגרים עצומים לפיזור החום, במיוחד כשמרכיבים 8000 סוללות.

מערכת BMS של טסלה

טסלה משתמשת בסעפת הפליטה של ​​המנוע כדי לקרר את הסוללות בנוזל כדי להבטיח שהפרש הטמפרטורה בין כל סוללה לא יעלה על 5 מעלות. אבל שיטת הקירור הזו מעלה בעיה נוספת: משקל ועלות!

כי אם משווים את צפיפות האנרגיה של סוללת 18650 לצפיפות האנרגיה של הסוללה המוערמת, היתרון של 18650 ברור. אבל אם תוסיפו את המשקל של מערכת ניהול הסוללות BMS לחבילת הסוללות 18650, צפיפות האנרגיה של הסוללות המוערמות תעלה על 18650! זה מוכיח כמה מסובכת מערכת ה-BMS. אז כדי לפתור את בעיות המשקל והעלות, הפתרון הפשוט ביותר הוא החלפת סוללת 18650 המיושנת יחסית.

מהם היתרונות של סוללת 21700

מכיוון שמוצרי הסוללה הגלילית כבר מאוד בוגרים, אפשר להגדיל את הקוטר של 3 מ”מ ואת הגובה של 50 מ”מ על בסיס ה-18650 המקורי, להגדיל ישירות את הנפח ולהביא מאה גדול יותר. בנוסף, בשל גודלה הגדול, לסוללת 21700 יש אוזן רב-שלבית, מה שמגביר מעט את מהירות הטעינה של הסוללה. בנוסף, ככל שגודל המצבר גדול יותר, מספר הסוללות ברכב יקטן יחסית, ובכך יקטין את המורכבות של מערכת ה-BMS, ובכך יפחית משקל ועלות.

אופני הרים חשמליים עם 21,700 סוללות

אבל טסלה היא לא החברה הראשונה שמשתמשת ב-21,700 סוללות. כבר בשנת 2015, פנסוניק לקחה את ההובלה בשימוש בסוללות באופניים החשמליים שלה. מאוחר יותר, טסלה ראתה שהשימוש בסוללה זו יעיל מאוד, ולכן הציעה לרכוש שדרוגים כמו פנסוניק. עם שני שיתוף הפעולה ארוכי הטווח, טבעי שדגם 3 ישתמש ב-21700.

הדגם יכול להשתמש ב-21700

לפי מאסק, אני לא חושב שייעשה בו שימוש בזמן הקרוב, אבל בהחלט ישמש אותו בגרסה הבאה. אחרי הכל, הסוללה הזו שיחקה תפקיד חיובי מאוד בעלות הייצור והמחיר!

בנוסף, הבעיה העיקרית העומדת בפני כלי רכב חשמליים היא מתי תגיע טכנולוגיית הסוללות לקפיצת מדרגה איכותית. אבל אם מסתכלים היטב, זה מעלה שתי שאלות קשות מאוד: איזו מהן לבחור בין חיי סוללה ארוכים לטעינה מהירה. נראה שמאסק בחר בטעינה מהירה כי הוא הבהיר שהוא לא רוצה לראות את הסכום של הדגם וה-ModelX עולה על 100 קוט”ש.

שלדה מדגם טסלה

יש עוד בעיה שצריך לפתור והיא עיצוב השלדה. גודלה של סוללת ליתיום 18650 שונה מגודל סוללת 21700, מה שמוביל ישירות לשינוי בעיצוב השלדה בה מותקנת ערכת הסוללות. במילים אחרות, טסלה תצטרך לעצב מחדש את השלדה של הדגמים הקיימים כדי להכיל 21,700 סוללות.

הנתונים העדכניים ביותר של Model3P80D

דגם3P80D הוא כיום הדגם המהיר ביותר הידוע מדגם 3, מצויד במנועים חשמליים מלפנים ומאחור, המממשים מערכת הנעה ארבע גלגלים על ידי fly-by-wire. תאוצה 0-100 קמ”ש תוך 3.6 שניות, טווח תנאי דרך מקיף של 498 קילומטרים! הקיבולת של 21,700 חבילות סוללות היא 80.5 KWH, שזה מקור השם P80D.

טנדר BAIC New Energy מצויד ב-21,700 יואן של ליתיום

למעשה, סוללת 21700 אינה טכנולוגיה מתקדמת. אם תפתח את Taobao, תוכל למצוא את סוללת 21700. הוא מתאים גם למכשירים ניידים כמו פנסים וסיגריות אלקטרוניות בדיוק כמו סוללת 18650. בנוסף, שתי המשאיות המקומיות של BAIC ו-King Long השתמשו ב-21,700 חבילות סוללות כבר בקיץ שעבר. מנקודת מבט זו, לא מדובר בטכנולוגיה שחורה, וגם יצרנים מקומיים מייצרים אותה, אבל תכונת ה-Model3 של הנושא דוחפת אותה לקדמת הבמה. מה שחשוב לי יותר הוא מתי דגם 3 יימסר בסין!