A Tesla a világ legnagyobb elektromos autógyártója, és sokan kíváncsiak arra, hogy milyen akkumulátorokat használ a cég az elektromos autóiba. Van-e olyan titkos akkumulátortípusa a Teslának, amely lehetővé teszi a siker elérését? Egy gyors összefoglaló keretében megnézzük, hogy melyik modell gyomrában milyen akkumulátor található. Ha a Tesla közel 20 éves pályafutását nézzük, akkor a titok nem egy adott akkumulátorban rejlik.
Alaktényező
Mikor a Tesla megkezdte a pályafutását a klasszikus Roadster típussal (53 kWh), akkor nem sok lítium-ion akkumulátor közül lehetett választani. Éppen ezért döntött úgy a Tesla, hogy a 18650-es hengeres akkumulátorral pakolják meg a Roadstert, amit általános célokra terveztek. Kissé talán az elektromos autókhoz igazítva.
Ezeket a cellákat meglehetősen nehéz volt felhasználni az akkumulátorcsomagban található kis cellák nagy száma miatt, ugyanis az alacsony kapacitás mellett több ezer 18650-es cellát kellett elhelyezni az autóban. A Roadsterben és a 2012 óta piacra dobott Model S és a későbbi Model X-ben a mai napig is az úgynevezett 18650-es, cilinderes (henger alakú) cellák találhatók. Ennek az akkucellának jellemzően 18 mm az átmérője és 65 mm a magassága, innen a név. A 18650-es cellák legfőbb beszállítója a Panasonic volt és ma már nem feltétlenül számít a legjobb megoldásnak (pl.: alacsony kapacitás), de stabilan rendelkezésre tud állni.
Később a Tesla gondolt egyet és rájött, hogy jobb lenne egy kevesebb cellákból álló nagyobb kapacitású akkumulátor amit kifejezetten elektromos autós felhasználásra terveztek és optimalizáltak. Így született meg a 2170-es típusú hengeres akku ami a Tesla Model 3 és Model Y kiváltsága lett. Továbbá a Tesla ezekkel a cellákkal lépett be az energiatárolók piacára.
A 2170-es cellákat eredetileg a Panasonic gyártotta a nevadai Tesla Gigafactory 1-ben, de az elmúlt években az LG Chem is becsatlakozott a gyártásba és az LG Energy Solution cége beszállítóként tevékenykedik a Teslának. Az LG Kínában gyártja ezeket az akkukat, kifejezetten a Giga Sanghaj számára.
Majd 2020 szeptemberében a Tesla bemutatta a 4680-as típust, ami fizikailag ötször nagyobb, mint a 2170-es cella. A 4680-as cellával a Tesla további optimalizálást és néhány új technológiát is bemutatott, azonban a méret és az új megoldások miatt jelentős kihívások előtt állnak a gyártók. Éppen ez lehet az oka annak, hogy a Tesla saját, házon belüli fejlesztést és gyártást indított el Kaliforniában és Texasban. A beszállítókat, köztük a Panasonicot pedig arra ösztönzi, hogy gyorsítsák fel a fejlesztéseket.
Leginkább ezt a három hengeres cellatípust használja a Tesla az elektromos autóiba. Azonban van egy negyedik – prizmatikus – közismert nevén LFP akkumulátor amit a CATL szállít a Teslának. Érdemes megemlíteni, hogy 2022 első negyedévében a Tesla modellek csaknem fele LFP akkumulátorral volt szerelve. Ez egy másik világos példája a piaci igényekhez való pragmatikus alkalmazkodásnak, mivel a prizmás LFP akkumulátorok képezik az olcsóbb, belépő szintű Tesla modellek alapját.
- 18650-ös típus – (18 mm átmérőjű és 65 mm magas)
felhasználás: Roadster (első), Model S, Model X - 2170 típus – (21 mm átmérőjű és 70 mm magas)
felhasználás: Model 3, Model Y - 4680-as típus – (46 mm átmérőjű és 80 mm magas)
felhasználás: Model Y Made-in-Texas (a jövőben németországi Model Y és új modellek) - prizmatikus
használat: „belépő szintű” Model 3 és Model Y
Kémia
A Tesla összes modelljében lítium-ion akkumulátor kapott helyet, azonban ezek közel sem egyformák. Számos kémiával ellátott cella létezik, melyek mindegyike folyamatosan fejlődik az évek során.
- nikkel-kobalt-alumínium (NCA)
- nikkel-kobalt-mangán (NCM)
- lítium-vas-foszfát (LFP)
Az NCA és NCM nagy energiasűrűséggel rendelkezik, amit leginkább a Tesla a nagy hatótávú modelljeibe épít. Ezt a két típust használják a hengeres cellákban (NCA 18650-ben és 2170-ben a Panasonictól, NCM 2170-ben az LGES-től). Az LFP kisebb energiasűrűséggel bíró típus. Nem tartalmaz nikkelt vagy kobaltot, mindez pedig olcsóbbá teszi az akkumulátor árát. A Tesla úgy gondolja, hogy az LFP akkumulátor tökéletesen passzol a „belépő szintű” modellekbe és az újabb energiatároló rendszerekbe.
A Tesla folyamatosan azon dolgozik, hogy megpróbálja növelni a nikkel és csökkenteni a kobalttartalmat az NCA és NCM akkumulátoraiban. Mindezzel pedig csökkenhetnének az előállítási költségek és javulna az energiasűrűség és a hatótáv. Azonban a kobaltot nem könnyű kihagyni az egyenletből ugyanis fontos szerepe van az akkumulátor biztonságában és élettartamának betöltött szerepe miatt.
Beszállítók
Kezdetben sokáig csak a Panasonic szállította a Teslának a 18650 és 2170-es cellákat NCA kémiával, később azonban csatlakozott az LG Energy Solution a 2170-es NCM cellákkal és a CATL a prizmatikus LFP kémiával. Majd jött a Tesla a saját 4680-as cellával amik most a Giga Texasban épülnek be a legújabb Model Y-on gyomrába amit nem is olyan egyszerű cserélni.
- Panasonic:
Japán: 18650-ös típusú NCA (fő felhasználás: Model S/Model X)
USA (Gigafactory 1 Nevada: 2170-type NCA (fő felhasználás: Model 3/Model Y, Kalifornia) - LG Chem LG Energy Solution:
Kína: 2170 típusú NCM (fő felhasználás: MIC Model 3/Model Y és MIG Model Y) - CATL:
Kína: prizmás LFP (fő felhasználás: „belépő szintű” Model 3/Model Y globálisan) - Tesla:
California/Texas: 4680 típusú, nem nyilvános kémia (fő felhasználási terület: Made-in-Texas Model Y)
