Co pohání elektromobily Tesla Motors

Autor: RC.305
Sekce: Akumulátory
Vydáno dne: 08.05.2015

Co pohání elektromobily Tesla Motors Mnozí jste jistě slyšeli o elektromobilech americké firmy Tesla Motors, jejíž vozidla patří ke špičce ve stále se rozšiřující skupině dopravních prostředků poháněných něčím jiným než spalovacím motorem. V současné době je nosným modelem firmy sportovně střižený liftback Tesla Model S. Nabídku doplňuje stále odkládaný CUV (crossover utility vehicle) Tesla Model X s předpokládaným dodáním počátkem roku 2016. Velmi zajímavá je konstrukce baterií sloužících k pohonu a napájení těchto elektromobilů.

Něčekejte nějaký hluboký rozbor, berte tento článek jednak jako zpestření obsahu těchto stránek a hlavně jako technickou zajímavost, která souvisí s tím, co známe z naší modelářské praxe. Nechci generalizovat, ale předpokládám, že většina z nás se spokojila s tím, že si se zájmem prohlédla fotky elektromobilů Tesla, přečetla technické údaje a víc do hloubky nešla, což se týká i konstrukce pohonné baterie. Přitom ta je hlavně díky použitým článkům docela zajímavá.

Pod pojmem pohonné baterie do takového elektromobilu si každý asi představí, že jde o nějaký speciální kousek, dělaný na míru. Přitom pohonné baterie do Tesel jsou skládány podobně jako třeba baterie do notebooků a základní stavební jednotkou jsou LiIon články velikosti 18650.

V aktuálních modelech Tesla Model S jsou používány baterie o kapacitě 70 nebo 85 kWh. Na baterii 85 kWh se nyní podíváme blížeji, protože se jedná o zajímavá data:

Hmotnost baterie je 540 kg
Napětí baterie je cca 400V
Baterie obsahuje celkem 7104 ks LiIon článků velikosti 18650 v 16 modulech zapojených v sérii. Každý modul obsahuje 6 skupin zapojených do série, přičemž každá skupina je složená ze 74 článků zapojených paralelně; kontrolní výpočet 74x6x16=7104 ks článků.
Výrobcem článků je Panasonic a jedná se o modifikované LiIon články s nikl-kobalt-hliníkovou katodou, které jsou levnější na výrobu a váhově lehčí než běžné články stejné velikosti. Měly by obsahovat i látku snižující nebezpečí zahoření článku.
Výdrž baterie je garantována na 8 let a nelimitovaný nájezd, mimo přirozený úbytek kapacity
Pořádná baterie vyžaduje pořádný nabíječ ;) Standardní nabíječ vyžaduje zdroj 120 nebo 240VAC max. 10kW. Pro představu, jaká je rychlost nabíjení - z přípojky 120VAC/15A každá hodina nabíjení "přidá" 6km dojezdu, z přípojky 240VAC/50A pak 46km. Speciální 120kW rychlonabíjecí stanice budované Teslou (tzv. Supercharger Network) pak během 20 minut nabíjení "natankují" cca 240km dojezdu, během 30 minut "natankují" 320km dojezdu, přičemž 85 kWh baterii plně nabijí během hodiny.
Dojezd modelu Tesla Model S dle metodiky EPA je s touto baterií cca 426km
Baterie je u Tesly Modelu S umístěna v podlaze pod kabinou a chrání ji 6mm štít z titanu a hliníkové slitiny
Tesla Model S je konstruován tak, aby šla baterie rychle vyměnit. Tesla prezentovala automatickou výměnu baterie, která zabere necelých 100s.

Podvozek Tesla Model S s pohonem zadních kol; v prodeji je i varianta s pohonem všech kol. Baterie je ve formě plata přichycená ke spodní části podvozku:

Baterie Tesla Modelu S na montážním přepravníku:

Pokud se chcete podívat, jak vypadá rozebraná baterie 85kWh/400V z elektromobilu Tesla Model S, navštivte toto vlákno Tesla Motors Clubu.

Zajímavá jsou i další čísla, která souvisejí s počtem vyrobených elektromobilů Tesla a jejich vlivu na celosvětovou spotřebu článků velikosti 18650. Podle údajů z roku 2013 se za rok vyrobilo cca 660 miliónů cylindrických článků, převážně velikosti 18650. Do poloviny června 2013 Panasonic dodal jen samotné Tesle 100 milionů článků velikosti 18650. Oproti předpokladům z roku 2013 sice Tesla v roce 2014 prodala o cca čtvrtinu méně vozů (celkem 31655 ks), nicméně přes 10000 ks vozů prodaných za první čtvrtletí roku 2015 a tempo objednávek signalizuje další nárůst prodejů v tomto roce. S příchodem modelu Tesla Model X v roce 2016 se předpokládá navýšení prodeje obou modelů o dalších cca 15-20000 ks ročně.

Pokud se naplní výše uvedené předpoklady a čísla, může Tesla při střízlivém odhadu prodat příští rok cca 60000 ks vozů. To znamená, že jen u samotné Tesly se dá v roce 2016 očekávat potřeba cca 430 milionů ks článků velikosti 18650. Při porovnání s celkovým množstvím článků globálně dodaných v roce 2013 tak vyplývá, že produkce LiIon článků hlavně o velikosti 18650 se musí díky výrobě elektromobilů Tesla v nejbližší době minimálně zdvojnásobit. Nepočítaje v to další autovýrobce, kterým Tesla dodává baterie v prozatím malých množstvích (Toyota, Mercedes). Sama Tesla hodlá ve spolupráci s Panasonicem postavit do roku 2020 v Nevadě obrovský závod na výrobu baterií v ceně 5 mld. USD a s 6500 zaměstnanci, tzv. Gigafactory, který kromě pokrytí potřeby má umožnit i snížení ceny baterií o 30%:

Zajímavostí je, že Česká Republika obsadila v celosvětovém měřítku v roce 2014 čtrnáctou příčku s 23 ks prodaných elektromobilů Tesla Model S. Nejvíce se jich pochopitelně prodalo v USA - 16500 ks, druhé je Norsko - 4040 ks.

- Zdroje - Tesla Motors, Wikipedia - Tesla Motors, Wikipedia - Tesla Model S, Wikipedia - Tesla Model X, Green Car Reports - Will Tesla Alone Double Global Demand For Its Battery Cells? -

- Fotografie, obrázky - Tesla Motors, IBTimes - Tesla Gigafactory Heading To Northern Nevada; Why Reno Makes Sense -

Tento dokument byl vytištěn ze stránek RC.305 na adrese http://rc.305.cz