Dojezd je (a ještě dlouhou dobu bude) nejdiskutovanější vlastností elektromobilů. V tomto směru je zajímavé, že už staré Tesly se mohly pochlubit velmi slušnými hodnotami. Často překonávají i to, co nabízejí nejmodernější konkurenti z Evropy. Jak je tohle možné? Odpověď nabídl magazín Teslarati.
Podle homologační metodiky americké organizace EPA dokázala už první Tesla Roadster ujet 245 mil, tedy 394 km. Noví konkurenti v podobě Jaguaru I-Pace nebo Audi e-tron tohoto starého a nepřímého soupeře nepřekonávají. EPA naměřila pouze 234 mil (377 km) pro britský, respektive 204 mil (328 km) pro německý elektromobil. (Čísla jsou nižší než v případě nového evropského cyklu WLTP, protože ten vystavuje zkoušené vozy menšímu zatížení. E-tron má dle WLTP dojezd 411, i-Pace dokonce 470 km.) Hlavním důvodem náskoku Tesly je odlišná konstrukce akumulátorů.
Zakulacené články vs. články hranaté
Podle Teslarati se třeba Tesla Model 3 může pochlubit velmi chytře vymyšleným uspořádáním článků v baterii samotné. Nicméně hlavní výhodou je využití článků válcového tvaru, které svým vzhledem připomínají tužkovou baterii. Tento typ článků nabízí velmi vysokou hustotu energie na jednotku hmotnosti, lze ho účinně chladit a v neposlední řadě je levný.
Současně by měl být takový typ akumulátoru rovněž lehčí. Prizmatické články (mají tvar kvádru) mění při dobíjení a vybíjení svou velikost. Automobilky, které na ně sázejí, tudíž musí do baterií přidat něco, co se s těmito změnami vypořádá. To v konečném důsledku znamená zvýšení hmotnosti.
Takto vypadá baterie Tesly Model S. Je zde šestnáct modulů a v každém z nich 444 cylindrických článků. Výhodou je vysoká hustota energie na jednotku hmotnosti, stejně jako spolehlivost článků samotných. Pokud se ale nějaký článek rozbije, vyměnit už nejde. Mění se celý modul (Foto: Insideevs)Teslarati vyzdvihuje rovněž chemické složení článků, stejně jako fakt, že Tesla coby automobilka vyrábějící od svého počátku elektromobily s velkým dojezdem má oproti současné konkurenci v této oblasti více zkušeností, které by měly být zužitkovány právě při vývoji akumulátorů. Ten navíc nikdy neskončil, takže se baterie modelů značky Tesla průběžně mění a vylepšují. Podle nejnovějších zpráv by v budoucnu mohly mít životnost až „milion mil“ (1,6 mil. km) a za celou dobu nepřijít o více než 10 procent kapacity.
Proč evropské automobilky válcovité články ignorují?
Vzhledem k tomu, že Tesla už své elektromobily vyrábí poměrně dlouho a navíc s těmi s opravdu dlouhým dojezdem začala jako první, dalo by se předpokládat, že evropské automobilky americké elektromobily patřičně analyzovaly. Přesto se cestou cylindrických článků nevydaly.
Například Jaguar I-Pace používá takzvané prizmatické články v měkkém obalu. Jde o podobný článek jako prizmatický obdélníkový. Nemá však kovový obal. Je tedy lehčí, což znamená větší hustotu energie na jednotku hmotnosti. Porsche pak u svého zbrusu nového elektromobilu Taycan zvolilo stejnou koncepci (stejně jako Audi u modelu e-tron), přestože muselo o výhodách Tesly třeba ve vztahu k dříve odhalenému Jaguaru vědět. Důvodem je lepší opravitelnost baterie.
Zmíněné Porsche Taycan používá baterii složenou ze 33 modulů, kdy každý obsahuje 12 prizmatických článků v měkkém obalu. Pro srovnání, Tesla Model S s baterií o kapacitě 85 kWh používá šestnáct modulů po 444 článcích. Celá baterie má tudíž přes sedm tisíc článků. Potíž je v tom, že jejich konstrukce neumožňuje výměnu jednotlivého článku. Pokud dojde k závadě, musí se vyměnit celý jeden modul.
Porsche používá ve své baterii více modulů s menším počtem článků, které jsou navíc úplně jiné než ty z Tesly. Výhodou je snadná údržba
V případě potřeby je možné baterii opravit výměnou modulu a ten následně opravit výměnou vadného článku„Obrovskou výhodou našeho modulárního konceptu je jednoduchost údržby. Porouchaná baterie může být z vozu vyhmuta a opravena výměnou vadného modulu. Vadný modul jde později na analýzu a opět může být opraven výměnou vadného článku. Uspořádání baterií Tesla je dramaticky odlišné a neumožňuje vyměnit samostatný článek. Takže pokud je baterie špatná, nebo už je příliš stará, musí se vyměnit celý díl,“ vysvětluje námi oslovený specialista Porsche, proč značka nepoužívá cylindrické články.
Je ale potřeba dodat, že právě absence kovového obalu je zároveň nevýhodou. Články v měkkém obalu jsou citlivé na vnější podmínky, což může zkracovat jejich životnost. Naopak dlouhodobá spolehlivost by měla být jednou z výhod cylindrických článků Tesly. Prizmatické (obdélníkové) články pak umožňují také lepší využitelnost daného prostoru, protože se lépe skládají vedle sebe. Články ve tvaru válce to z principu neumožňují, ale zase tím, že mezi sebou vždy mají prostor, se lépe chladí.
Zde ještě pro představu podoba prizmatického článku v měkkém obalu (Foto: dyitrade)
A zde cylindrický článek, který obsahují baterie automobilů značky Tesla (Foto: electrek)Až čas nakonec ukáže, která koncepce je celkově výhodnější. Tím spíš, že podle batteryuniversity.com by cena prizmatických článků v měkkém obalu měla být v budoucnu nižší než u článků cylindrických.