Інженери, прагнучи розгадати секрети лідерства на ринку електромобілів, провели ретельний аналіз внутрішньої будови акумуляторних батарей двох ключових гравців галузі: Tesla, домінуючої в Європі та Північній Америці, та BYD, беззаперечного лідера в Китаї. Незважаючи на широку популярність їхніх електрокарів, обидві компанії досі тримали в секреті багато технічних деталей, що стосуються внутрішньої конструкції та властивостей своїх акумуляторних елементів. Щоб пролити світло на ці технології та провести об’єктивне порівняння, команда дослідників взялася за складне завдання – розібрала акумуляторні блоки Tesla 4680 та BYD Blade, інформує Автопілот.
Результати їхнього дослідження, опубліковані в журналі Cell Reports Physical Science, виявили принципові відмінності у філософії розробки обох виробників. Інженери Tesla, як з’ясувалося, віддають перевагу високій щільності енергії та продуктивності своїх батарей, тоді як BYD зосереджується на оптимізації використання простору та застосуванні більш економічно вигідних матеріалів. Цікаво, що аналіз показав вищу загальну ефективність конструкції батареї BYD, що досягається завдяки вдосконаленому контролю температури.
«Існує вкрай обмежена кількість глибоких даних та аналізу найсучасніших акумуляторів, призначених для використання в електромобілях», – зазначив Йонас Горш, провідний автор дослідження та науковий співробітник відділу виробництва компонентів електронної мобільності в Аахенському університеті RWTH (Німеччина). Саме бажання заповнити цю інформаційну прогалину спонукало дослідників зазирнути “під капот” акумуляторів Tesla 4680 та BYD Blade, детально вивчивши особливості їхньої конструкції та експлуатаційні характеристики. Вони провели оцінку механічної структури та розмірів елементів, визначили точний склад матеріалів електродів, а також дослідили електричні та теплові властивості. На основі отриманих даних було зроблено висновки щодо технологічних процесів складання елементів та собівартості використаних матеріалів.
Одним із найбільш несподіваних відкриттів для дослідників стала відсутність кремнію в анодах обох типів акумуляторів, особливо в елементі Tesla. Це здивувало вчених, оскільки кремній активно досліджується як ключовий матеріал для значного збільшення щільності енергії акумуляторів. Крім того, команда виявила суттєві відмінності у швидкості заряду та розряду акумуляторів відносно їхньої максимальної ємності. В акумуляторі BYD Blade був застосований інноваційний метод фіксації електродних листів – за допомогою стопки електродів, що включає додатковий етап обробки для ламінування країв сепаратора, який розділяє анод і катод. Батарея Tesla, зі свого боку, використовує нову сполучну речовину – компонент, що утримує активні матеріали в електродах, – відмінну від тих, що застосовує більшість виробників галузі.
Проте дослідження виявило й неочікувані подібності між двома типами акумуляторів. Обидва виробники використовують нетрадиційний метод з’єднання тонкої електродної фольги – лазерне зварювання, замість більш поширеного в галузі ультразвукового зварювання. Крім того, попри значно більший фізичний розмір елемента BYD порівняно з елементом Tesla, частка пасивних компонентів, таких як струмоприймачі, корпус та шини, виявилася схожою в обох конструкціях.
Підсумовуючи результати дослідження, Йонас Горш зазначив, що акумулятор Tesla 4680 та акумулятор BYD Blade демонструють два “дуже інноваційні”, але водночас “фундаментально різні” підходи до конструювання батарей. Він також підкреслив необхідність подальших досліджень для визначення впливу обраних конструктивних рішень на характеристики електродів та термін служби акумуляторних елементів Tesla та BYD. Отримані дані, на думку Горша, стануть цінним орієнтиром для наукових та промислових стандартів проектування великоформатних акумуляторних елементів, слугуючи основою для майбутнього аналізу та оптимізації, а також допоможуть розробникам батарей приймати обґрунтовані рішення щодо формату, розміру та активних матеріалів.
Раніше стало відомо, що конкурент Tesla заряджатиме електромобілі на 400 км всього за 5 хвилин.
Підписуйся на наш Telegram-канал