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La batteria Tesla 4680 : tutto ciò che devi sapere

Il lowdown sulla batteria Tesla 4680

Pensa alla batteria 4680 come alla più recente e più grande tecnologia della batteria di sempre. È un nuovo formato di celle progettato per racchiudere più energia in uno spazio più piccolo, con conseguente estensione dell’autonomia per i veicoli Tesla.

Godrai anche di un costo inferiore per kilowattora (kWh).

Per la maggior parte delle persone, ci sono due vantaggi principali della batteria 4680: un extra di 100 miglia di autonomia aggiuntiva per carica e una riduzione del 20% -30% del costo di proprietà per tutta la vita del veicolo.

Mi piace pensarla in questo modo:

Il proprietario medio di Tesla Model S percorre circa 12.000 miglia (19.312,1 chilometri) all’anno.

Con la batteria 4680, otterrebbero un extra di 1.200 miglia (1.931,2 chilometri) all’anno (100 miglia x 12 mesi).

Nel corso di 5 anni, si tratta di ulteriori 6.000 miglia (9.656,1 chilometri).

Supponendo che il prezzo dell’elettricità sia di 4,5 centesimi per miglio, la batteria 4680 farebbe risparmiare al proprietario $ 54 in costi dell’elettricità in un anno.

In altre parole, i vantaggi della batteria 4680 ammontano a circa $ 270 in cinque anni per il proprietario medio di Tesla Model S.

Curiosità:

La batteria 4680 prende il nome dalle sue dimensioni: 46 mm (1,81 pollici) x 80 mm (3,15 pollici). 46 è il diametro della cella e 80 è la lunghezza. (È utile sapere se stai acquistando batterie Tesla la prossima volta!)

Tesla 4680 Produttore di batterie

Tesla sta attualmente collaborando con Panasonic per produrre la batteria 4680. L’azienda EV ha lavorato con Panasonic per molti anni e non sorprende che abbiano deciso di continuare la partnership con la nuova batteria 4680.

Le due società hanno iniziato la partnership nel 2011 quando Tesla ha contratto Panasonic per fornire le batterie 18650 per i loro veicoli elettrici. La partnership ha avuto molto successo ed è chiaro che entrambe le aziende sono impegnate a lavorare insieme.
Lo sapevi che:

Una cella 4680 può immagazzinare la stessa energia di tre celle 2170. Ciò consente un pacco batteria più piccolo e leggero. Tesla sta certamente aumentando il loro gioco quando si tratta delle loro capacità della batteria (e dovrebbero!).
La batteria 4680 è un grande miglioramento rispetto alle generazioni precedenti, grazie alla collaborazione di Tesla e Panasonic. Tesla può offrire una migliore autonomia, potenza e gestione termica con la nuova batteria.

Tesla ha anche stretto una partnership di riciclaggio con il produttore di batterie. Le due società lavoreranno insieme per riciclare tutte le batterie Tesla, il che è una buona notizia per l’ambiente e per i profitti di Tesla.

La batteria 4680 è un grande passo avanti per Tesla e la sua partnership con Panasonic. La nuova batteria rappresenta il meglio di ciò che entrambe le aziende hanno da offrire ed è chiaro che sono impegnate a rendere le auto elettriche più efficienti.

Come funziona la batteria Tesla 4680

La cella della batteria 4680 è significativamente più grande della cella 2170. È anche cilindrico, piuttosto che la forma rettangolare che si trova in altri veicoli elettrici. Le dimensioni aumentate vengono fornite con un aumento del 15% -20% della densità di energia.

Ecco il punto: Tesla ha deciso di non complicare eccessivamente le cose come alcuni altri produttori di veicoli elettrici.

La loro cella 2170 segue un design simile. La principale differenza è nell’architettura della cella. Con 4680 cellule, ci sono più rotoli di gelatina che mai. Ciò significa più materiale attivo nella cellula, con conseguente maggiore accumulo di energia.

Inoltre, 4680 celle riducono la distanza percorsa da un elettrodo quando la cella viene caricata o scaricata. Ciò significa che queste 4680 celle possono caricarsi e scaricarsi più velocemente della maggior parte delle batterie EV.

Quanto costa la batteria Tesla 4680

Il costo della batteria 4680 varia a seconda della quantità di energia richiesta dal veicolo in cui viene utilizzata. Ad esempio, una Tesla Model S con un pacco batteria da 100 kWh costerà più di una Tesla Model 3 con un pacco batteria da 50 kWh.

Poiché la batteria 4680 è molto più efficiente, il costo per kWh sarà inferiore rispetto ad altri veicoli elettrici sul mercato. Questo è uno dei motivi per cui la batteria Tesla 4680 è un punto di svolta. Non è solo che racchiude più energia in uno spazio più piccolo: lo fa a un costo inferiore.

Confrontalo con la batteria a stato solido, che è ancora in fase di sviluppo, e capirai perché Tesla è in anticipo sui tempi con le sue batterie 4680. (Poi di nuovo, le cose potrebbero cambiare una volta che la batteria a stato solido diventa disponibile per uso commerciale.)

4680 (e altre batterie) per la Model 3

Tesla offre ora una varietà di opzioni di batteria con la Model 3, inclusa l’opzione per ottenerla con batterie 4680. Questa è un’ottima mossa del produttore di veicoli elettrici, in quanto consentirà ai clienti di scegliere la batteria più adatta alle loro esigenze.

Ecco un esempio dell’autonomia che otterresti con diverse opzioni di batteria Model 3:

Batteria
Gamma

Gamma standard
220 miglia (354.1 km)

Gamma standard plus
262 miglia (421.7 km)

A lungo raggio
353 miglia (568.1 km)

Prestazione
313 miglia (503.7 km)

Tuttavia, dovrai sborsare più soldi per ottenere la batteria 4680. È una tecnologia relativamente nuova e Panasonic (in collaborazione con Tesla) sta ancora lavorando alla produzione di massa.

Come il 4680 si confronta con le batterie a stato solido

È sicuro dire che le batterie a stato solido sono il Santo Graal del mondo EV. Offrono alcuni vantaggi rispetto alle batterie agli ioni di litio che non puoi trascurare, come:

  • Sono molto più densi di energia. Potresti ottenere la stessa autonomia da un pacco batteria più piccolo e leggero.
  • Sono molto più sicure delle batterie agli ioni di litio, in quanto hanno meno probabilità di prendere fuoco.

Ma c’è un grosso problema: le batterie a stato solido sono difficili da produrre in serie. Nessuna azienda è stata ancora in grado di decifrare il codice, motivo per cui la batteria 4680 è un grosso problema. Offre meno delle batterie a stato solido, ma può essere prodotto in serie.

Fondamentalmente, la batteria 4680 è la migliore che abbiamo fino a quando le batterie a stato solido non sono finalmente disponibili per uso commerciale. Potrebbero essere tra cinque anni o più.

Come le batterie 4680 si confrontano con le batterie LFP

Le batterie agli ioni di litio non sono l’unico tipo di batteria in circolazione. C’è un’altra opzione di batteria che sta diventando sempre più popolare: le batterie al litio ferro fosfato (LFP).

Le batterie LFP hanno alcuni vantaggi rispetto alle loro controparti agli ioni di litio, come ad esempio:

  • Sono molto più economici da produrre.
  • Sono anche molto più sicuri, in quanto hanno meno probabilità di scoppiare in fiamme.

Questo tipo di batteria è popolare tra i produttori di veicoli elettrici cinesi e coreani in quanto li aiuta a mantenere basso il costo dei loro veicoli elettrici.

Ma c’è uno svantaggio.

Le batterie LFP non sono così dense di energia come le batterie agli ioni di litio. Ciò significa che è necessario un pacco batteria più grande per ottenere la stessa autonomia di una batteria agli ioni di litio delle stesse dimensioni.

La buona notizia è che la batteria Tesla 4680 è altrettanto densa di energia delle batterie agli ioni di litio. È possibile ottenere la stessa autonomia da un pacco batteria più piccolo e leggero.

Quindi, il 4680 è il meglio di entrambi i mondi. Offre la gamma di una batteria agli ioni di litio con la sicurezza e l’economicità di una batteria LFP.

4680 vs Batteria Blade

La batteria blade è un’altra opzione di batteria ad alta densità per veicoli elettrici. Offre molti degli stessi vantaggi del pacchetto Tesla 4680, tra cui un’autonomia estesa e tempi di ricarica più rapidi. Tuttavia, la batteria blade non è così densa di energia come la batteria 4680.

BYD è il cervello dietro la batteria della lama. Questa azienda cinese ha lavorato sulla tecnologia per molti anni ed è finalmente pronta per la produzione di massa.

Un vantaggio della batteria a lama è la sua forma. È una lama lunga che contiene una quantità significativa di carica. Ciò significa che può offrire la stessa portata di un pacchetto agli ioni di litio più grande, ma occupa meno spazio.

La batteria a lama è anche più sicura di qualsiasi altra batteria sul mercato. Utilizza una combinazione unica di materiali che hanno superato il famigerato test di penetrazione delle unghie. Questo test è progettato per simulare uno scenario peggiore e la batteria della lama è passata a pieni voti.

Dico che la batteria a lama è un forte contendente al 4680. Tesla utilizza anche questo pacchetto di succhi nei modelli base delle unità che producono e vendono in Cina. Questo la dice lunga sulle prestazioni, il prezzo e la sicurezza della batteria.

Batterie 4680 per Cybertruck

Tesla ha detto che il Cybertruck verrà fornito con una “nuova architettura della batteria”. Questo si riferisce probabilmente al power pack 4680. La tecnologia della batteria porterà molti vantaggi, tra cui una maggiore autonomia e una maggiore sicurezza.

Tesla ha anche detto che il Cybertruck avrà una trasmissione “trimotore”. In altre parole, avrà un’autonomia di oltre 500 miglia (805 km). L’unico problema è che tutta questa nuova tecnologia renderà il camion troppo costoso per la maggior parte delle persone.

Non siamo ancora sicuri delle specifiche esatte di Cybertuck. Ma è sicuro dire che le batterie 4680 svolgeranno un ruolo significativo nel far prendere vita a quella bestia di un veicolo.

Velocità di ricarica della batteria 4680

Il 4680 può passare dal 10% all’80% in soli 15 minuti con un compressore. Questo grazie al nuovo design “tabelle” delle celle della batteria. Si tratta di un miglioramento significativo rispetto alla Model 3, che impiega fino a 30 minuti per caricarsi dal 10% all’80%.

Confrontalo con l’attuale raccolto di auto alimentate a batteria LFP, che può richiedere fino a 45 minuti per caricarsi dal 10% all’80%, e vedrai quanto grande sia il vantaggio del 4680.

Se me lo chiedi, la 4680 è la migliore batteria oggi. Offre la gamma di una batteria agli ioni di litio, una capacità che rivaleggia con le batterie a stato solido, oltre a una ricarica super rapida.

Cosa si può chiedere di più?

Immagino che il mio amico (chiamiamolo “Ryan”) direbbe batterie a stato solido. Si caricano in meno tempo e sono ancora più densi di energia rispetto al 4680. Il fatto è che gli eccessivi costi di produzione limiteranno queste batterie alle applicazioni governative e commerciali per il prossimo futuro.

Così “Ryan” può sognare la sua auto a batteria a stato solido mentre il resto di noi gode dei benefici della 4680.

Tipi di caricabatterie che possono essere collegati a una batteria Tesla 4680

Nulla cambia nel reparto caricabatterie. È ancora possibile utilizzare lo stesso caricabatterie da parete CA per l’attuale raccolto di auto Tesla. L’unica differenza è che sarai in grado di caricare la tua auto più velocemente.

Il caricabatterie domestico standard passerà da 0 a 100% in 10 ore. Ma se hai accesso a un caricabatterie di livello 2, puoi portare a termine il lavoro in metà del tempo.

Puoi anche caricare la batteria Tesla 4680 con un caricabatterie rapido CC. Questi caricabatterie stanno diventando sempre più comuni e possono caricare la tua auto in circa un’ora.

Puoi anche utilizzare quelle batterie portatili per caricare il tuo veicolo. Questi sono ottimi per i viaggi su strada e possono darti 100 miglia (161 km) in circa quattro ore.

Come puoi vedere, ci sono molte opzioni per caricare la batteria della tua Tesla 4680. Basta scegliere quello più adatto alle tue esigenze e sarai a posto.

Il 4680 è dotato di chimica migliorata

La batteria Tesla 4680 migliora la chimica, rendendola più stabile e più sicura rispetto alle generazioni precedenti. Questo grazie all’uso di celle “tabelle”. Questo nuovo design della cella elimina la necessità di un separatore tra gli elettrodi positivi e negativi.

Mentre i loro materiali rimangono essenzialmente gli stessi, Tesla ha trovato un nuovo modo per produrre silicio a un prezzo inferiore. Il produttore di veicoli elettrici inizia con il silicio grezzo e utilizza un nuovo processo per trasformarlo in una forma “nanocristallina”. Questa nuova forma di silicio è più forte e più efficiente del prodotto utilizzato nell’attuale raccolto di batterie agli ioni di litio.

Questa chimica migliorata ha diversi vantaggi, tra cui una maggiore portata, una maggiore sicurezza e costi inferiori. Questi fattori rendono la batteria Tesla 4680 la migliore oggi sul mercato.

Tuttavia, Tesla non ha risolto il problema della tendenza del silicio ad espandersi. Pertanto, la batteria 4680 soffrirà ancora di capacità ridotta nel tempo. Ma, grazie alla chimica migliorata, questo sarà meno un problema rispetto alle generazioni precedenti.

Termiche migliorate con la batteria 4680

La batteria 4680 di Tesla è un miglioramento rispetto ai modelli precedenti in diversi modi chiave, ma la gestione termica si trova in cima a quella lista. Il nuovo design incorpora un anodo più grande per migliorare il raffreddamento e il risultato è un significativo aumento della portata e della potenza.

Uno dei principali vantaggi della batteria 4680 è che non richiede tubi di raffreddamento o pompe, il che significa che può essere utilizzata in diverse condizioni. La batteria è anche significativamente più leggera rispetto ai modelli precedenti, rendendo più facile il trasporto e l’installazione.

Ciò significa che Tesla può usarlo come parte del telaio strutturale dell’auto, piuttosto che essere solo un altro componente. Ciò riduce il numero di parti necessarie, rendendo l’auto più leggera ed efficiente.

La batteria 4680 è un grande passo avanti per Tesla, ed è chiaro che l’azienda è impegnata a rendere i veicoli elettrici migliori in ogni modo. Con una migliore autonomia, potenza e gestione termica, la 4680 è la migliore batteria oggi sul mercato.

Peso aggiuntivo alla tesla car dalla batteria 4680

A 150 g (0,04 once) per pezzo, il 4680 è l’11% più pesante del 2170. Questo ha senso in quanto è anche fisicamente più grande. Ma la buona notizia è che ha anche una densità di energia superiore del 30%. Ciò significa che può contenere più potenza nello stesso spazio del pacchetto 2170.

La ragione dell’aumento delle dimensioni è il nuovo materiale anodico. Il 4680 utilizza un anodo a base di silicio, mentre il 2170 utilizza un anodo di grafite. L’anodo di silicio è molto più grande della grafite, il che spiega l’aumento delle dimensioni.

Ci sono anche molti altri rotoli che devono essere riempiti con il nuovo materiale anodico. Ogni cella 4680 è circa il 10% più grande di una cella 2170. Ma grazie alla maggiore densità di energia, il pacchetto 4680 è solo circa il 5% più grande del pacchetto 2170. Quindi, l’aumento delle dimensioni e del peso vale la pena per il significativo aumento della gamma.

La buona notizia è che il 4680 è ancora significativamente più leggero delle vecchie generazioni di batterie. Ciò semplifica il trasporto e l’installazione, il che può ridurre significativamente i costi di produzione dell’auto.

Potenziali problemi con la batteria 4680

Tesla ha risolto alcuni dei problemi con 2170, tra cui il rischio di incendio e la fuga termica. Ma il 4680 è una batteria più recente, quindi è difficile dire se avrà problemi. Per uno, la batteria 4680 ha una densità di energia superiore a 2170. Ciò significa che può immagazzinare più energia in uno spazio più piccolo, traducendosi in un’autonomia più lunga per la tua auto e risolvendo il problema dell’ansia da autonomia con la maggior parte dei proprietari di Tesla.

Il 4680 è anche più resistente ai danni da impatto. Questo grazie al nuovo materiale anodico che Tesla sta utilizzando. Ma se un oggetto riesce a entrare nel branco, è probabile che causi un incendio.

Con il suo peso più leggero, la batteria 4680 è anche più facile da trasportare e installare. Questo lo rende una scelta più sicura e affidabile rispetto alle iterazioni precedenti che possono appesantire la tua Tesla.

La linea di fondo è che la batteria 4680 migliora significativamente rispetto a 2170. Ma è difficile dire se avrà nuovi problemi. Solo il tempo lo dirà.

Perché Tesla sta aggiungendo 4680 alla struttura EV

La mossa di Tesla di aggiungere 4680 alla loro struttura EV è geniale. Significa che stanno pianificando di ridurre la complessità e i costi di produzione. L’obiettivo è quello di ridurre l’intero telaio a tre parti, eliminando 300 pezzi dal prodotto finale.

L’aggiunta delle batterie alla struttura EV aumenterà senza dubbio la stabilità dell’auto. Aiuterà anche a proteggere le batterie dai danni da impatto in caso di collisione.

Questo design semplifica anche il processo di produzione, in quanto le batterie possono essere installate durante la costruzione dell’auto. Ciò consentirà di risparmiare tempo e denaro a lungo termine, consentendo a Tesla di costruire auto più velocemente.

La linea di fondo è che la mossa di Tesla di aggiungere 4680 alla loro struttura EV è buona per i consumatori. Dimostra che sono costantemente innovativi e cercano di migliorare i loro prodotti. Questa è sempre una buona cosa.

Il futuro dello storage energetico

Oserei dire che la tecnologia delle batterie è ancora agli inizi. Abbiamo visto alcuni progressi fantastici negli ultimi anni, ma c’è ancora spazio per miglioramenti. La batteria Tesla 4680 è un grande passo nella giusta direzione, in quanto offre un’autonomia più lunga e tempi di ricarica più rapidi. È anche più resistente ai danni da impatto.

Ma non è l’unica batteria sul mercato. Molte altre aziende stanno lavorando su nuove tecnologie di batterie. Penso che sia sicuro dire che il futuro dell’accumulo di energia sembra molto luminoso.
Statistica:

Il fattore di forma del 4680 aggiunge fino al 16% all’autonomia della batteria. Aggiungilo alla densità di energia superiore del 20% e hai un aumento del 36%. Questa è una spinta significativa e forse compensa il peso maggiore.
Le batterie Blade sono un’altra innovazione da tenere d’occhio. Offrono una densità di energia simile al 4680 e sono molto più piccoli e leggeri. Questo li rende un forte contendente per il primo posto nella carrellata di batterie EV.

La batteria 4680 è una scelta eccellente per coloro che desiderano le migliori prestazioni e sicurezza per la loro Tesla. Ma non è l’unica opzione sul mercato. Altre aziende stanno lavorando su nuove tecnologie di batterie che potrebbero offrire prestazioni ancora migliori in futuro. Quindi tieni gli occhi aperti per l’ultimo e più grande risparmio energetico.

Domande frequenti

Che tipo di batteria è nel 4680?

Il 4680 utilizza batterie agli ioni di litio. Queste sono le stesse batterie utilizzate in laptop, telefoni cellulari e auto elettriche.

Quali materiali sono utilizzati nella batteria 4680?

Panasonic utilizza nichel-cobalto-alluminio (NCA) per il catodo e un anodo ad alto contenuto di nichel. Il separatore è realizzato in poliolefina.

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