В продолжение о Гигафабрике Остапа Маска⁠⁠

Прочел вчера интересный пост о Гигафабрике батареек для Тесла-мобилей (http://pikabu.ru/story/tesla_nakonets_pristupila_k_vyipusku_...) восхитился, хотя конечно резануло, что на новой супер-фабрике будут выпускать батарейки Панасоник, а  сегодня наткнулся на альтернативную точку зрения об этой фабрике. Думаю многим будет интересно.

Осторожно, много текста.

Январь 2017 принёс новость об очередном “Открытии Gigafactory”. В силу того, что целевая аудитория маскофилов обладает памятью мотылька, то про предыдущее открытие, июльское, сразу забыли, и в тех же словах, что и полгода назад, стали обсуждать “как вся мировая энергетика резко перевернётся”.

Фактический материал же крайне прост – на фабрике выпущены первые единицы продукции. И это – обычные батарейки фирмы Panasonic.

Да, вы не ослышались – на супер-американской, супер-технологичной, супер-фабрике выпускается продукция Panasonic. Как я и писал более года назад, уже тогда было очевидно, что схема очень проста – Тесла сама не делает батарейки (нет ни наработок, ни технологий), она покупает их у Панасоника оптом, ну а тот производит их на своём заводе в Китае. Очевидно, что если прийти к фирме Panasonic и сказать “Парни, я гарантирую, что буду выкупать объём Х, вы можете как-то помочь?”, то можно договориться и до простой схемы – раскрученная на хайтех-сказках поп-персона приходит к правительству штата Невада и к федеральному, рисует графики и показывает презентации (ну и конечно же, подмигивая, обещает не забыть помощь), и выбивает кучу льгот – от льготной цены за электричество (это в сказках же Гигафабрика окружена ветряками и покрыта солнечными батареями, а в реальности к ней кабель от местной энергокомпании идёт) до “20 лет аренды земли по ставке 0.00$”, ссылаясь на хайтех, экологию, рабочие места и так далее. В результате фирма Panasonic строит свой завод (то, что всё оборудование там от Panasonic, притом такое же, как на китайском заводе 2011 года, никто не скрывает), и производит продукцию – с низкой себестоимостью. Всё хорошо – у японцев прибыль, у Маска пиар и явная благодарность от Панасоника. Платит американский налогоплательщик.

Очевидно, что ситуация при рассмотрении какая-то неприглядная. Действительно, вместо прорывного хайтеха – не сильно новая японская производственная линия, делающая батарейки – да ещё и судя по “более 6.500 рабочих мест” вручную. Поэтому основной акцент в новости – на “уникальных батареях, уникальной ёмкости”. Декларируется “почти удвоенная”.

Минимальное изучение матчасти показывает простую штуку – что новых патентов на состав батарей у Панасоника нет, а у Теслы и подавно. Как же получается, что 1 батарейный элемент стал более ёмким? (оставим на совести Маска, на которой, возможно, ещё есть места, где можно ставить пробы, вопрос о том, как и кем измерялось это “почти удвоенная”).

Всё удручающе просто. Ранее батарейный блок Теслы набивался панасониковскими элементами 18650. Этот код – это размер – 18.6 на 65.2 миллиметра. Производить же на гигафабрике панасоника начали 21700. Это не “более продвинутый элемент” – это другой размер корпуса, 21 х 70 мм. Нового в этом формфакторе ничего нет – эти же элементы уже года три стоят в китайских электроскутерах с движками на 96V.

То есть код элемента – 18650 или 21700 – обозначает только габариты, а не химию внутри. Это как у обычных батареек – есть АА, есть ААА. Это размеры. Выдавать “мы начали делать батарейки с почти удвоенной ёмкостью – вот это прорыв!”, тихо умалчивая, что сами батарейки стали больше – а следовательно в тот же объём их влезет меньше – это так в стиле Теслы…

Возможно, изменение габаритов батарейки – это какой-то хитрый план и прорыв? Увы, нет. Батарейные блоки не просто так не делают “монолитными”, а набирают из мелких батарей – в силу физики работы оных, плюс задачи охлаждения, иметь много мелких элементов – выгоднее. Иначе бы все давно делали “одну большую батарейку нужной ёмкости”. Проблема в том, что при форсированной зарядке большие элементы будут соответственно сильнее прогреваться, и схема их охлаждения становится сложнее. Поэтому в тех же скутерах блоки по 12V x 24 ампер-часа набираются из 21700, но если надо больше – делают не больший блок, а набирают из нескольких. Иначе вопрос охлаждения уже потребует активную схему – а это усложняет и удорожает конструкцию. То есть со сменой формфактора одиночного элемента у Теслы возникнут проблемы с новым контроллером зарядки и охлаждением – потому что по сути литий-ионные элементы простые – сложной является схема, которая позволит параллельно заряжать их, не вызывая перегрева до детонации. Также есть проблема износа – говоря рамочно, если много мелких элементов в батарее, то идёт износ, и параметры – от сопротивления до ёмкости – начинают “плавать”, но в определённом масштабе. Контроллер умеет это определять и при зарядке подавать разный ток на разные банки элементов, а также “понимает”, что “банк 3 уже почти разрядился, т.к. у него износ уже высокий, с него много не забрать”. Всё это продлевает срок службы и увеличивает скорость зарядки и отдачу, но – возможно это только в том случае, когда элементы мелкие. Если же они большие, то при износе их параметры начинают различаться в очень разных масштабах, и контроллер должен быть сложнее.

Вот и все “чудеса” и “прорывы”. Теперь у фирмы Панасоник есть свой завод, себестоимость продукции у которого – низкая, потому что льготы от федеральных структур США. За этот завод ещё и фирма Тесла должна Панасонику около 1.8 миллиарда долларов. Маск, пробивший такие условия, имеет свой интерес. Ну а верующие в супер-пупер волшебные батарейки имеют очередной “завтрак”, что вот-вот появятся супербатарейки с суперхарактеристиками.

Статья полностью: https://www.atraining.ru/trainers/karmanov/myths-and-truth-e...