Как Tesla умудряется продлить жизнь аккумуляторам Powerwall

[nero-schwarz.livejournal.com]

В пост "Солнечные панели на крыше дома: результат первых 90 дней" под авторством skysheep пришёл некий dronelab и огорошил автора пренеприятнейшим известием, что Маск мошенник и обвёл автора вокруг пальца всучив ему свой Powerwall.

Свою аргументацию dronelab строил на том, что производители якобы заявляют максимум 500 циклов перезарядки и в любом случае аккумуляторы проживут не более 1,5-2 лет и никаких тебе 70% от начальной ёмкости после 10 лет, как обещает Tesla.

Давайте разбираться. Понятно, что количество циклов зависит от условий эксплуатации, как верно и написал skysheep и как это как раз и заявляют те самые производители. Но мне стало интересно, на чём конкретно основывались инженеры Tesla и почему они всё-таки дают гарантию на аккумуляторы Powerwall в 10 лет.

Согласно свединиям с сайта cleanenergyreviews_тчк_info в Powerwall применяются Lithium NMC (Nickel-Manganese-Cobalt) аккумуляторы исполненные в типоразмере 21700. К сожалению, я не нашёл какое количество и какие точно аккумуляторы применяются в Powerwall. Но если принять, что каждая 21700-ячейка имеет ёмкость 4,8Ah или 17,3Wh (такие применяются в Tesla Model 3), то получаем 13,5kWh/17,3Wh=780 ячеек содержатся в одной Powerwall.

Теперь воспользуемся теми самыми документами, в которых производители якобы утверждают, что десятилетняя эксплуатация аккумуляторов с сохранением ёмкости в 70% невозможна в принципе. Так как ТТХ оригинальных ячеек в Powerwall найти не удалось, допустим, что они близкие к ТТХ ячеек NCR20700B от Panasonic (тем более dronelab сам дал ссылку на этот документ, чтобы он потом не заявил, что это фейк и Panasonic тоже мошенники!):
https://akkuplus.de/mediafiles/Datenblatt/Panasonic/Panasonic_NCR20700B.pdf
Нас интересует график на шестой странице:

Зелёную линию я добавил, чтобы обозначить 70% от номинала в 4000mAh это 2800mAh.
Для тока разряда 12A (красная линия) имеем 270 циклов при достижении уровня 70% или падение ca. 550mAh за 100 циклов. Для тока 8A соответственно 500 циклов или падение ca. 250mAh за 100 циклов.

Теперь надо выяснить какой максимальный ток разрядки ячеек достижим в Powerwall при предельно допустимом режиме эксплуатации. Tesla заявлет, что Powerwall способна выдавать постоянную мощность 5kW. Это соответствует 5kW/780=6,4W для каждой ячейки. Или току в 6,4W/3,6V=1,8A.

Уменьшение тока разряда в 12А/8А=1,5 раза уменьшает наклон линии на графике где-то в два раза (550mAh/250mAh≈2).

При токе 1,8A имеем уменьшение тока в 8A/1,8A = 4,4 раза по сравнению с 8A. Это в свою очередь даёт нам уменьшение крутизны падения линии в 7,4 разa (log1,5(4,4)=3,7; 3,7x2=7,4). Или увеличение количества циклов в 7,4 раза 500*7,4=3700. Это 3700/365=10,14 лет при ежедневной эксплуатации Powerwall по максимально заявленным характеристикам, высчитанные на основе данных в документе от Panasonic.

Ну что я могу сказать, в Tesla не идиоты сидят, считать умеют, в отличие от диванных теоретиков в комментариях;)) Ещё и подстраховались, гады, на 51 день! А нет, я ж потерями в инверторе пренебрёг (5kW заявлены на выходе инвертора), значит, видимо, всё тютелька в тютельку рассчитали!

Правда, стоит ещё учесть, что в Powerwall ячейки разряжаются не полностью, как это было сделано для ячеек из документа Panasonic (разряд до 2,5V). Так что, возможно, количество циклов, необходимых для достижения уровня 70%, будет ещё выше и 10 лет инженеры Tesla выбрали с приличным запасом.

В любом случае всё это мелочи и порядок цифр именно таков (надеюсь, я нигде не обсчиталься, знающих людей прошу проверить и поправить меня в комментах). Полагаю, теперь любому адекватному человеку должно быть понятно, почему Tesla (и любая другая компания, производящая подобные аккумуляторы) даёт гарантию в 10 или около того лет.

Comments

[unklemike.livejournal.com]

вообще ни к селу ни к городу замечание. А еще инженер!

[barmogloth.livejournal.com]

Он действительно инженер?

OMG!

[unklemike.livejournal.com]

все кто пишут в engineering_ru - инженеры. Кто пишет у лены-миро те, понятно, толстые. И так далее.

[nero-schwarz.livejournal.com]

это у вас коммент изначальный ни к селу ни к городу. Он вам ответил на таком же уровне, причём более корректно и приведением доствоерных фактов: ноутбуки действительно не горят просто так.
Если хотите по существу, тогда давайте конкретные оценки опасности установки Powerwall с цифрами, тестами и исследовнаиями, а не гадания на кофейной гуще и взятое с потолка заявление, граничащее с бредом "Когда-нибудь оно взорвётся. Просто так".
"Когда-нибудь оно взорвётся" — бред, потому что так можно сказать практически про всё что угодно. Когда-нибудь это когда? Через 100 лет? В скольки случаях из 1000 есть вероятность взрыва?
"Просто так" — просто так ничего не бывает, на чём основаны ваши заявления?

[unklemike.livejournal.com]

Вообще-то в ноутбуках далеко не всегда стояли литиевые элементы. Изначально там были Ni-MH. Их потом беспалевно заменяли на литий, зачастую даже не уведомляя об этом потребителя. Да, литий пожароопасен, ни для кого не секрет. Чем больше элементов в батарее - тем выше вероятность. В ноутбуке их шесть штук, ну семь. В Тесле и настенной батарейке - штук 200. Вероятность возгорания - выше. Пока технология на начальном этапе развития прикладываются определённые усилия, чтобы не дискредитировать её в глазах потребителей. И то, что она взрывается несмотря на все предосторожности - это очень тревожный звоночек. Причём проблема, повторюсь, вообще не в том, что мы имеем дело с взрывоопасным веществом. Мы регулярно имеем дело с чем-то взрывоопасным. Но здесь мы вообще ничего не контролируем, для нас батарея - это чёрный ящик. Нет никаких правил поведения, сводящих риски к нулю. Она просто может взорваться от деградации и\или тяжелого теплового режима отдельно взятого элемента, который сработает как детонатор для соседей. Я удивлён что такую простую вещь никто не хочет осознавать.

[nero-schwarz.livejournal.com]

"Нет никаких правил поведения, сводящих риски к нулю" — риски к нулю свести невозможно. И вы так и не назвали каковы риски на данный момент? Может их и сводить никуда не надо? Может, риск пострадать от возгорания аккумулятора ниже, чем быть сбитым метеоритом? Где, блин, ваши пруфы про какие-то там особые риски?

"Я удивлён что такую простую вещь никто не хочет осознавать" — для того, чтобы что-то осознавать нужны не безосновательные разглагольствования о гипотетической опасности, как это делаете вы, а конкретные оценки опасности и исследования на этот счёт. А так вы похожи на аборигена, который первый раз увидел фотоаппарат в руках европейца и рассказывает о особой опасности фотоаппарата, который крадёт душу!

[unklemike.livejournal.com]

Ну хорошо, не к нулю, а пренебрежимо малой величине. Но тут дело даже не в этом. Тот же примус "Шмель" - вполне себе взрывоопасная штука. И в инструкции написано как надо действовать, чтобы избежать последствий. И уж если рванёт - человек понимает, сам дурак, не уследил. А здесь, в данном случае что мы контролируем? Предполагается, что там автоматика, которая сама следит за тепловым режимом, отключает нагрузку, итд.

>>Где, блин, ваши пруфы про какие-то там особые риски?
На ютубе полно видео возгорания литиевых аккумов. В том числе и Теслы, которая просто себе стояла на парковке, задымилась и полыхнула.
>>Может, риск пострадать от возгорания аккумулятора ниже, чем быть сбитым метеоритом
Риск, он не про вероятность наступления события, а про его последствия. Если в кармане загорится телефон - это максимум ожог бедра. Неприятно, но не смертельно. А если полыхнёт электромобиль - это скорее всего будет летальный исход. Как много желаюших это проверить на практике? Так-то и по минному полю можно бегать, если очень внимательно смотреть под ноги.

[nero-schwarz.livejournal.com]

"он не про вероятность наступления события, а про его последствия" — вот именно. Риск это про оценку наступления события и оценку последствий какими бы они ни были, вплоть до летального исхода. У вас есть такие оценки или вы будете по прежнему словоблудить?

[unklemike.livejournal.com]

То есть вам мало роликов на ютубе? Мечтаете на своей шкуре стать героем анекдота про медведа и горящую машину?
А я еще удивлялся в своё время, ну что за тупой анекдот, в чём тут прикол. Оказывается, у нас граждане только об этом и мечтают. Сел и сгорел!

[nero-schwarz.livejournal.com]

при чём тут ролики на ютубе, что за бред вы несёте? Вы и на улицу не выходите из-за того, что на ютубе есть ролики, где с людьми происходят какие-либо несчастья на улицах городов или что вы мне пытаетесь тут своим бредовым аргументом про ролики на ютубе сказать?

Давайте конкретику и прекратите нести бред и тролить. Давайте исследования насчёт рисков от установки Powerwall. Какова оценка вероятности того, что Powerwall вообще могут стать причиной пожара, каковы оценки ущерба, который возможен от установки Powerwall?
Если вы будете по прежнему нести бред, засчитываю слив и баню. Надоели уже ваши неумелые попытки потролить!

[unklemike.livejournal.com]

>>засчитываю слив и баню
Да бань на здоровье. Пригорать-то в итоге у тебя будет. Ты же оперируешь подобными терминами.
У меня нет цели кого-то затроллить или непременно доказать что я был прав, а вы все ошибались. Я обратил внимание на два общеизвестных тезиса: литий пожароопасен и подвержен самовозгоранию независимо от действий пользователя. Уже этого достаточно, чтобы задуматься. А вы мне тут мини-майдан устроили - а ты докажи, аха-ха-ха, ты всё врешь, так не бывает, где пруфы.
О чём еще тут можно дискутировать? "А ты докажи" это уровень пасанов со двора, а не сообщества инженеров.

[nero-schwarz.livejournal.com]

"на два общеизвестных тезиса" — эти тезисы сами по себе вообще не имеют никакого смысла. Вам это и пытаются тут втолковать уже на протяжении стольких комментов и не только я! Вы это понимаете или нет? Такое ощущение, что да, но продолжате тролить.
Бензин тоже пожароопасен! И дерево пожароопасней, чем бетон! И что, блин??? Какой смысл в вашем заявлении?

""А ты докажи" это уровень пасанов со двора" — не имею чести знать, как там у пасанов, но если там так и их заявления основываются на фактах и пруфах, то это хорошо. А в сообществе инженеров именно так и должно быть, желательно:)

[unklemike.livejournal.com]

По поводу страховщиков: рискну предположить что они рассматривают (на текущий момент). поверваллы просто как оч. большие бесперебойники. Исторически в бесперебойники ставят либо Ni-MH, либо Ni-CD, литиевые начали ставить совсем недавно. А те старые никогда особой пожароопасностью не отличались. Вот и не делают пока различий.

>>Бензин тоже пожароопасен! И дерево пожароопасней, чем бетон!
Вот здесь логическая ошибка. Чтобы бензин загорелся или взорвался ему нужно обеспечить ненадлежащие условия хранения, т.е. это полностью контролируется человеком. Оставил канистру возле открытого огня - сам себе виноват. PowerWall - необслуживаемый класс устройств. Повесил на стену, а безопасность заложена конструктивно. В микромасштабах это работает неплохо. Взрыв батарейки в сотовом телефоне - скорее исключение. Хотя достаточно один раз увидеть это своими глазами, чтобы в корне пересмотреть своё отношение ко всему классу таких источников с равнодушного на настороженное. Но не суть. Тот же PowerWall состоит из пары сотен однотипных элементов и мы не знаем как контролируется их температура. И что с ними случается вследствие износа. Вторая проблема - один рванувший элемент служит детонатором для соседей, цепная реакция.
Я эти простые соображения уже несколько раз повторяю, а мне в ответ ирония - да жить вообще страшно и опасно. То есть всё в какую-то шутку пытаются свести, как будто они этими аккумуляторами торгуют, а я наоборот пытаюсь вам в этом помешать.
Давайте так, раз сразу непонятно, напишу сейчас открытым текстом:
1. я не пытаюсь никого троллить, всё что я хотел сказать - я уже сказал.
2. я никого не агитирую ни от чего отказываться и ни к чему не призываю.
3. лично мне литиевые источники большой ёмкости не нравятся по вышеописанным причинам.
Элементарное подтверждение тому что PowerWall может загореться получается методом экстраполяции из того видео, где Тесла просто стояла на парковке и задымилась, а затем полыхнула. Там те же самые батарейки. Да и вообще, на мой взгляд, о безопасности в первую очередь должны думать именно те, кто такую штуку у себя повесил дома, а не требовать пруфов у случайных людей в интернете. А то со стороны это выглядит так, как будто я вас пост-фактум натолкнул на неприятные мысли и пошла реакция.

[nero-schwarz.livejournal.com]

кстати, про рсики. Давайте сделаем просто и спросим skysheep повысилась ли плата за страховку его дома после установки Powerwall? Уж кто-кто, а страховщики оценивают риски получше вас, это их хлеб.

[unklemike.livejournal.com]

Спрашивайте, но для меня это не показатель. Страховщики тоже ошибаются, вспоминайте хотя бы историю с Титаником.

[nero-schwarz.livejournal.com]

спросил, ответ: "Нет, не повысилась."

" Страховщики тоже ошибаются" — несомненно! Но они несомненно обладают более полным набором данных, чем вы. У вас данных вообще пока нет, только ваши безосновательные умозаключения, взятые с потолка!

"но для меня это не показатель" — для вас вообще, видимо, ничего не показатель. Кроме безосновательного бреда, который вы генерируете!:)

[unklemike.livejournal.com]

>>Но они несомненно обладают более полным набором данных
Чтобы делать такие громкие заявления, надо обладать еще более полной информацией, нежели страховщики. Так и кто тут бред несёт?

[nero-schwarz.livejournal.com]

более полным по сравнению с вами, быть больше чем полный ноль совсем несложно! Для такого заявления достаточно почитать ваши комменты, вы пока вообще никаких данных не предоставили, одно словоблудие!