Producenci aut elektrycznych niechętnie dzielą się szczegółowymi informacjami o zastosowanych technologiach. Grupa niemieckich naukowców z Politechniki w Akwizgranie wzięła sprawy w swoje ręce. Porównali ze sobą baterie zastosowane w autach amerykańskiego koncernu Tesla oraz chińskiego – BYD. 

Liderzy pod lupą

Niemcy to motoryzacyjny gigant. Dziś toczą oni walkę, by nie wypaść z czołówki w motoryzacyjnym segmencie sprzedażowym. Pomimo, że w lutym 2025 roku aż 27,3% noworejestrowanych aut w Niemczech stanowiły ,,elektryki”, to tempo zmian wyraźnie wyhamowuje, a producenci wycofują się z ambitnych planów zelektryfikowania wszystkich dostępnych w sprzedaży modeli. Nie zmienia się jednak zaangażowanie sektora naukowego w chęć zrozumienia, jakie rozwiązania stosują konkurenci narodowych koncernów.

Pod lupę wzięto dwóch liderów w segmencie samochodów elektrycznych. Intuicją było sprawdzić jakie są różnice w strukturze, składzie oraz chemii komórek w zastosowanych ogniwach akumulatorowych. Porównując producenta zorientowanego na koszty produkcji (ogniwo BYD Blade) oraz producenta koncentrującego się na wydajności (ogniwo Tesla 4680) udało się przeanalizować zalety, wady oraz konieczne kompromisy obu modeli. Zdemontowano komponenty do ostatniej śrubki i przeprowadzono serię pomiarów, które doprowadziły do częściowo zaskakujących wniosków.  

Przełom w elektromobilności: ładowanie EV tak samo szybkie, jak tankowanie benzyny

Brak krzemu i inna technika łączenia 

Raport opublikowany 6 marca tego roku w czasopiśmie naukowym stwierdza, że poddane analizie ogniwa 4680 Tesli prezentują wysoką gęstość energii (241,01 Wh/kg i 643,3 Wh/l) natomiast ogniwa LFP stosowane w BYD wykazują lepsza wydajność objętościową pomimo mniejszej gęstości (160 Wh/kg i 355,26 Wh/l) ze względu na prostsze zarządzanie termiczne.Okazało się, że około dwukrotnie większa ilość ciepła powstającego w baterii Tesli, aby być skutecznie rozproszona wymaga dwukrotnie większej ilości energii, niż bateria chińskiego konkurenta przy takim samym obciążeniu. 

Oba akumulatory są wyraźnie inaczej zaprojektowane co przekłada się na maksymalną pojemność, czas pracy baterii oraz szybkość ich ponownego ładowania. Ogniwo BYD Blade ma pojedynczy stos elektrod złożony w kształcie litery Z. Ogniwo Tesla 4680 ma konfigurację rolki żelowej owiniętej w separator. BYD wykorzystuje dwie metody łączenia elektrod: najpierw spawanie ultradźwiękowe, później laserowe. Tesla nacina wypustki na powierzchni, a następnie elementy są spawane laserowo. Na tę technologię firma Elona Muska posiada swój patent. 

Tym co najbardziej zaskoczyło naukowców po przyjrzeniu się chemicznemu wnętrzu akumulatorów był brak w anodach grafitowych tlenku krzemu, uważanego za kluczowy pierwiastek zwiększający gęstość energii. Krzem, którego większość złóż znajduje się w Chinach, znacząco zwiększa pojemność baterii przy zachowaniu zbliżonych wymiarów. Częściej ulegają uszkodzeniom na skutek rozszerzania się materiału, ale stabilność jest balansowana dodatkiem węgla.

Partnerzy czy rywale

Co interesujące, Tesla oraz BYD współpracowały ze sobą w kwestii ogniw  litowo-żelazowo-fosforanowych (LFP), które są bardziej bezpieczne, ekologiczne i trwałe. Strona chińska produkowała je do Tesli Model Y i początkowo były chwalone za moc ładowania, a z czasem zaczęto krytykować za niższą żywotność niż oczekiwana. Nie wiadomo, czy oba podmioty dalej ze sobą współpracują, ale może być to coraz trudniejsze z uwagi na rosnący konflikt celny między USA i Chinami. 

Tesla w 2024 roku utrzymała pierwsze miejsce w sprzedaży aut elektrycznych, ale z roku na rok jej udział w rynku się kurczy. Zbiorczo to Chiny zostały największym eksporterem samochodów, ale nie mają jeszcze znanych i popularnych marek, dlatego muszą walczyć przede wszystkim ceną.

Zobacz także: https://swiatoze.pl/kryzys-firmy-muska-na-polskim-rynku-jakie-modele-wybieraja-polacy-zamiast-tesli/ 

Źródła: elektrowoz.pl, batteriesnews.com, enerad.pl, cell.com

Fot. Canva

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.