In de afgelopen jaren hebben de batterijen voor elektrische voertuigen een radicale transformatie ondergaan, die autonomieën gaan garanderen die gelijk zijn aan of hoger zijn dan die van benzineauto’s. De industrie volgt echter verschillende paden voor de toekomst van elektriciteit. Onder de leiders van deze sector valt op Tesla en BYDtwee bedrijven met verschillende benaderingen in het ontwerp van batterijen.
Tesla richt zich op cilindrische cellen met een hoge energiedichtheid, zoals de 4680om kracht en autonomie te maximaliseren. BYD, aan de andere kant, neemt een andere strategie aan met de Mesbatterijeen prismatische cel LFP (lithium ijzerfosfaat) die de beveiliging, duur en economisch gemak bevordert. Beide vertegenwoordigen snijoplossingen, maar wat zijn de echte verschillen? Een team van onderzoekers heeft deze batterijen ontmanteld en geanalyseerd om erachter te komen.
Een in -diepte -analyse van Tesla- en BYD -batterijen om zijn geheimen te onthullen
De autofabrikanten zijn zeer vertrouwelijk over de technische details van hun batterijen, een zeer concurrerende sector. Om deze reden heeft het onderzoeksteam moeten doen fysiek demonteren batterijen om hun componenten te analyseren.
“De beschikbaarheid van in -diepte -gegevens over de nieuwste generatiebatterijen voor de autosector is zeer beperkt”, zei hij Jonas Gorschonderzoeker van de productie -engineering afdeling voor de elektrische mobiliteit van deRWTH Universiteit van Aquisgrana, Duitslanden de belangrijkste auteur van de studie.
Geleerden onderzochten de twee batterijen in verschillende opzichten: Mechanische structuur, materialen en elektrische prestatiesevaluatie van parameters zoals energiedichtheid, thermische efficiëntie, interne weerstand en productieprocessen. Om dit te doen, maakten ze gebruik van geavanceerde technologieën zoals scan elektronische microscopie (Lijken), thermogravimetrische analyse (TGA) en de weerstandsmetingen in continue stroom.
De verschillen tussen de twee batterijen komen al uit de grootte. Daar Tesla 4680 -cel heeft er een cilindrische vormmet 46 mm in diameter en 80 mm langterwijl de Blade door BYD Het is een lange en dunne prismatische cel, met 90 mm hoog, 965 mm lang en slechts 14 mm dik. Deze formaten benadrukken twee zeer verschillende ontwerpfilosofieën.
Vanuit het oogpunt van de Energieopslagcapaciteitde Tesla 4680 -batterij is hoger, met een energiedichtheid van 241 WH/kg en 643 WH/Lvergeleken met 160 WH/kg en 355 WH/L van Blade di Byd. Dit vertaalt zich in batterijen lichter en compact voor dezelfde hoeveelheid energie opgebouwd.
Thermische efficiëntie, kosten en duurzaamheid: de verschillen tussen de twee technologieën
Hoewel de grotere energiedichtheid van de Tesla -batterij een voordeel vormt, gaat het ook om hogere kosten. De nikkel vol nikkel van de 4680 is duurder Vergeleken met de kathode LFP van het mes, dat materialen gebruikt minder duur en overvloedigerzoals ijzer en fosfaat.
Een ander cruciaal aspectproblemen Veiligheid en thermisch beheer. De cellen LFP door BYD Bied er een grotere thermische stabiliteitresulterend minder onderworpen aan oververhitting en thermische wegloper (Het thermische ontsnappingsfenomeen dat kan leiden tot de batterijbrand). Deze functie maakt de LFP steeds populairder in elektrische voertuigen bedoeld voor de massamarkt.
De verschillen constructief Ze beïnvloeden ook productieprocessen. Tesla gebruikt een configuratie a “Jelly Roll”waarin de lagen van de elektroden zijn ingepakt In de cilinder, terwijl BYD een structuur aanneemt Een Z-voudigwat garandeert Grotere mechanische stabiliteit.
Een onverwacht detail dat uit de analyse naar voren kwam, is de afwezigheid van Silicium in de anodes van beide batterijeneen element dat vaak als fundamenteel wordt beschouwd om de energiedichtheid te vergroten. “Hij verraste ons om geen sporen van silicium te vinden, vooral in de Tesla -batterij, omdat het onderzoek het aangeeft als een belangrijk materiaal voor de toekomst,” zei Gorsch.
Welke batterij is het meest geschikt voor de toekomst van elektrische auto’s?
Naast energiedichtheid hebben de kosten ook invloed op de verspreiding van elektrische auto’s. Het onderzoek berekende dat de Tesla 4680 heeft een productiekosten hoger dan 10 $/kWh Vergeleken met BYD’s mes, vanwege het gebruik van nikkel en kobalt, materialen met een onstabiele prijs.
Thermische efficiëntie verschilt ook: de Tesla 4680 heeft een grotere interne weerstandresulterend Verhoging van warmte gegenereerd, vooral tijdens snel opladen. Dit kan een probleem zijn voor de duurzaamheid op lange termijn en voor de Snel oplaadprestaties.
Daar Blade door BYDdankzij de chemie LFPproduceert Minder warmte en het is beter bestand tegen oververhittingresulterend veiliger. Verder zijn prismatische vorm vereenvoudigt thermisch beheereen factor die heeft bijgedragen aan zijn betrouwbare en veilige batterij bekendheid.
Er is geen betere batterij in absolute zin, maar een meer geschikt voor bepaalde behoeften. Luxe en hoogwaardige auto’s zouden kunnen geef de voorkeur aan Tesla 4680dankzij de hoge energiedichtheid. Vice versa, auto’s bedoeld voor de massamarkt en bedrijfsvoertuigen Ze zouden kunnen profiteren van de major Duur en veiligheid van het mes door BYD. Deze concurrentie tussen twee tegengestelde visies kan de toekomst van de elektrische voertuigindustrie diep beïnvloeden. De studie werd gepubliceerd over Cell meldt fysieke wetenschap.
