Сергей (22sobaki) wrote in engineering_ru,
Сергей
22sobaki
engineering_ru

Новости с батарейного фронта - SolidEnergy обещает революцию. Tesla делает ход конем.

Пишет gorynych1:

A123 Venture Technologies анонсировала начало работы со стартапом SolidEnergy в проекте по созданию батарей с энергетической плотностью 800 Wh/kg.
Если перевести эту цифру на нормальный человеческий язык, то это означает, что автомобиль с такой батареей можно будет заряжать один раз в две-три недели.
Создание прототипа намечено на 2014 год, результаты тестов ожидаются в конце 2014 года.

Кстати, там же, по ссылке, лежит интересная картинка.



Зеленым цветом обозначены стартапы, которые ведут работы над перспективными технологиями.
Отметим Envia, которая обещает плотность в 400 Wh/kg. По слухам, вращающимся в Интернете, именно технологии Envia будут использованы в следущем EV от GM. Этот EV обещан к 2016-17 году, будет стоить сравнимо с Nissan Leaf, но при этом иметь длину пробега в 200 миль на одной зарядке.

В то же время Тесла, которая тоже обещает приблизительно к 2017 году свой недорогой EV с 200 милями пробега (Gen 3), недавно подписала контракт с Panasonic на поставку большого количества батарей до 2017 года. Объем закупок у Panasonic достаточен, чтобы комплектовать ими 300 тысяч автомобилей Tesla Model S в самой дорогой комплектации, то есть с самым большим объемом батареи, и, соотвественно, еще большее количество автомобилей - в менее дорогой комплектации.


С учетом того, что Tesla сейчас продает около 20 тысяч автомобилей в год, закупка таких гигантских объемов непонятна. Даже если учесть появление на рынке ожидаемого в следующем году Model Х.
Или Tesla закупает такие объемы в расчете на успех и взрывной рост продаж своего Gen3 в 2017 году, который всего за год будет продан в объемах двух-трех сотен тысяч автомобилей? Тогда непонятно, за счет чего они снизят цену своего Gen3. И еще более непонятно, почему тогда Маск, известный своей неуемной энергетикой "шила в одном месте" объявил о второстепенности проекта Gen3 и концентрации всех сил на Model S и Model X.
Если же часть батарей была взята для SolarCity, занимающуюся солнечной энергетикой, то такой ход все равно неоднозначен, проще и дешевле было бы составить два раздельных контракта.

Возможно, разгадка кроется вот тут:



Если коротко, то Tesla зарегистрировала патент на использование в одной связке батарей двух типов - Lithium-Ion и Metal-Air.
Особенность такой связки в том, что Metal-Air батарея дешевая и легкая, хотя и имеет такой серьезный недостаток, как малое количество циклов разрядки-зарядки.
Поэтому, в такой связке, Metal-Air батарея используется только тогда, когда Lithium-Ion батарея разряжается, а времени на зарядку нет или до места, где можно зарядится, нужно еще какое-то время ехать.
Комментаторы поспешили окрестить сей подход как "Тесла увеличит длину пробега до 400 миль за небольшую плату".

Лично мое мнение - это не так. Вернее, не только так. Совсем не только так.
Просто потому, что подход "еще дороже, пусть и лучше" загоняет Теслу еще дальше в ту эксклюзивную нишу, в которой она и так сидит по уши.
А бизнес-модель Маска расчитана именно на будущую массовость, на миллионы авто, гоняющие по дорогам.

Поэтому, повторяю, это чистое IMHO, ничего подобного я нигде не читал, это чистая логика: вполне возможно, что Tesla знает тривиальный факт - даже нынешний пробег на зарядку Lithium-Ion, у Tesla в 260 миль, и в 200 миль, и даже 160 - слишком много.
Казалось бы парадокс, ведь комплектация 40kWh(160 миль) спросом не пользуется.
Но нет. Маск наверняка знает общеизвестный факт - обычный дневной пробег в США очень небольшой, менее 50 миль в день .




А в других странах мира и того меньше.

Почему же тогда даже 160 миль - мало? А потому, что это - граница. Это бетонная стена, в которую покупатель EV упирается лбом, если ему ИНОГДА нужно съездить дальше, чем обычный ежедневный round-trip (дом-работа-дом). 80 миль (реально - 70) в одну сторону - это очень мало, когда нужно съездить в гости, на природу, на пляж и т.д. и т.п., особенно учитывая факт необходимой 100% зарядкой перед такой поездкой. А время зарядки до 100% гораздо выше, после работы в пятницу уже не сорвешься, пока не зарядишься до 100%. А еще есть ситуации "забыл зарядиться", грозящая риском опоздания на важную встречу... И т.д.

Если же имеется резерв в виде Metal-Air батареи, держащей дополнительно до 100-150 миль, то ситуация кардинально меняется. Несколько процентов поездок, превышающих определенную дистанцию, будет отрабатываться Metal-Air батареей. Неважно, что количество циклов зарядки-разрядки мало, такие ситуации будут редки и позволят использовать батарею годами. И менять, она же дешевая, гораздо дешевле в пересчете на бензин, масло и прочее обслуживание ДВС. Это дает возможность резко снизить необходимую емкость дорогой Lithium-Ion батареи.
И соответственно, стоимость всей системы. Кроме того, Metal-Air батарея гораздо легче Lithium-Ion, что позволит уменьшить вес машины, и, соответственно, увеличить пробег.

Каков будет оптимальный предложенный баланс? Неизвестно. Возможно емкость Lithium-Ion батареи будет снижена до предела в 50 миль, чтобы бить 35-мильную линейку гибридов, а дешевая Metal-Air будет меняться каждые 3-5 лет.
Или, возможно, планкой для Lithium-Ion батареи будет выбрано 100 миль, чтобы еще отобрать клиентов у конкурирующей Nissan Leaf. Или 150 миль, для полного соответствия по пробегу со средним ДВС.
Или любая из этих конфигураций, по выбору покупателя.
Видно, что при определенных конфигурациях, цена Tesla из категории luxury (да еще и с учетом налоговой субсидии) уедет вниз в среднюю ценовую категорию, что делает ее весьма приблекательной для покупателя.

Однако, из этих раскладов получается, что если батарей закуплено на 300 тысяч авто в конфигурации 85 kWh Lithium-Ion, то сколько же это будет машин в конфигурации 20 kWh Lithium-Ion? Или даже 10 kWh Lithium-Ion?
Полтора-два миллиона до 2018 года?

Вполне возможно. По крайней мере Маск хочет строить дополнительные заводы в Европе и Азии, при том, что только производительность завода в городе Fremont, California - составляет ПОЛ-МИЛЛИОНА автомобилей В ГОД.


P.S. В принципе, в этой схеме "резерва" нет ничего нового. По этой схеме работают plug-in гибриды. Только в них наличествует дублирующая ДВС, что, во первых, удорожает, а во вторых - маргинализует многие преимущества EV. По такой же схеме, только в бизнес-части, хочет работать BMW, предлагая владельцам EV бесплатную аренду своих ДВС машин несколько раз в год, для случаев дальних поездок. Только это все равно не удобно, надо за этой машиной ехать, да и может случится, что в год придеться сделать дальних поездок "несколько раз" плюс один, который уже бесплатным не будет.

Вряд ли Маск прошел мимо идеи "резерва". Скорее, из-за каких-то причин он решил ее сразу не использовать.

Третий раз повторю, это чистое IMHO. По крайней мере, на мой взгляд, это единственное объяснение, почему Элону Маску понадобилось СТОЛЬКО батарей.
Если, конечно, не учитывать версию о внезапном исчезновении с лица планеты всего лития и желания Маска спекулировать подорожавшими батарейками. :)
Tags: статистика, транспорт, электричество, энергетика
Subscribe
promo engineering_ru сентябрь 27, 2014 22:50 58
Buy for 200 tokens
Приветствую! По просьбе Сергея 22sobaki хотел бы написать о работе инженером в Канаде, по возможности описать канадскую систему лицензирования инженеров, а также просто привести примеры из собственной практики. Пару слов о себе: меня зовут Николай, я инженер-электрик с уклоном в…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 34 comments