Během prvních let poté, co jsem v roce 2015 založil tento blog, jsem často psal články, které dokazovaly, že starší automobilky neberou elektromobily vážně. Aktivně se snažili dokázat, že elektromobily nefungují, prodejem předražených aut s nízkým dojezdem a obviňováním technologie baterií, když ani nepoužívaly nejlepší dostupné technologie baterií v té době.
Tehdy byla Tesla jedinou automobilkou, která používala energeticky nejhustší dostupné baterie, což byly bateriové články NCA ve válcovitém tvaru. Většina výrobců automobilů používala ve svých elektromobilech bateriové články LMO, které zdaleka nejsou skvělé…
Porovnání různých chemických katod baterií
Když výrobci automobilů – tlačeni přísnějšími emisními předpisy – konečně začali brát elektromobily o něco vážněji, výrobci bateriových článků začali vyvíjet články NCM s vysokou hustotou energie v prizmatickém a pouzdrovém tvaru, speciálně vyrobené pro použití v elektromobilech. Do té doby měli největší zájem o bateriové články s vysokou energetickou hustotou výrobci notebooků, proto se vyráběly ve válcovitém tvaru.
Nyní v roce 2020 je scénář velmi odlišný od toho, co jsme měli, když jsem v roce 2015 zakládal tento blog. Starší automobilky ve skutečnosti prodávají elektrická auta s dobrými bateriemi. Většina z nich nyní používá bateriové články NCM 523 nebo NCM 622 a připravuje se na upgrade na články s ještě vyšší hustotou energie, jako jsou NCM 712, NCM 811 a dokonce NCMA.
Výkon různých pokročilých katod bateriových článků
NCMA kombinuje nejlepší vlastnosti chemických látek NCM a NCA a představuje solidní zlepšení.
Každopádně, právě teď se zdá, že dvě katodové chemie budou v blízké budoucnosti dominovat světu EV baterií. Katoda NCMA, která nabízí nejlepší hustotu energie, a katoda LFMP bez obsahu kobaltu, která nabízí nejlepší cenu. Chytrou strategií pro výrobce automobilů by bylo nabízet stejný elektromobil se dvěma různými bateriemi, z nichž jeden je optimalizovaný pro dojezd a druhý pro cenu.
Nyní, když jsem vám dal trochu kontextu, přejděme k zajímavé části a porovnejme některé baterie oblíbených elektromobilů.
Volkswagen e-Golf
Volkswagen e-Golf 2019
- Celková kapacita baterie:35,8 kWh
- Použitelná kapacita baterie:32 kWh (89 %)
- Hmotnost baterie:349 kg
- Hustota energie baterie:103 Wh/kg
- Buňky:264 (88s3p)
- Chemie:NCM 333 (také známý jako NCM 111)
- Výrobce:Samsung SDI
- TMS:pasivní chlazení vzduchem
NCM 333 znamená, že katoda kromě lithia obsahuje nikl, kobalt a mangan v poměru složení 3:3:3 (stejné díly), což je stejné jako u NCM 111.
Volkswagen e-up, SEAT Mii Electric a Škoda CITIGOe iV
Nová ŠKODA CITIGOe iV
- Celková kapacita baterie:36,8 kWh
- Použitá kapacita baterie:32,3 kWh (88 %)
- Hmotnost baterie:248 kg
- Hustota energie baterie:148 Wh/kg
- Buňky:168 (84s2p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:LG Chem
- TMS:pasivní chlazení vzduchem
Renault Twingo ZE
Nový 2020 Renault Twingo ZE boční zadní
- Celková kapacita baterie:22 kWh
- Použitá kapacita baterie:21,3 kWh (97 %)
- Hmotnost baterie:165 kg
- Hustota energie baterie:133 Wh/kg
- Chemie:NCM 712 (nepotvrzeno, jen můj odhad)
- Výrobce:LG Chem
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Renault ZOE
Nový Renault ZOE v barvě Glacier White
Baterie ZE 40 staré generace Renault ZOE
- Celková kapacita baterie:44,1 kWh
- Použitelná kapacita baterie:41 kWh (93 %)
- Hmotnost baterie:305 kg
- Hustota energie baterie:145 Wh/kg
- Buňky:192 (96s2p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:LG Chem
- TMS:aktivní chlazení vzduchem
Baterie ZE 50 nové generace Renault ZOE
- Celková kapacita baterie:54,66 kWh
- Použitelná kapacita baterie:52 kWh (95 %)
- Hmotnost baterie:326 kg
- Hustota energie baterie:168 Wh/kg
- Buňky:192 (96s2p)
- Chemie:NCM 712
- Výrobce:LG Chem
- TMS:aktivní chlazení vzduchem
Poznámka :V nové generaci Renault ZOE je baterie ZE 40 pouze baterií ZE 50 s kapacitou softwarově omezenou systémem BMS (Battery Management System). Není to stejná baterie ZE 40, která byla k dispozici ve staré generaci.
V nové generaci Renault ZOE je baterie ZE 40 pouze baterií ZE 50 s kapacitou omezenou BMS
LG Chem již uvedl, že rezervuje chemii NCM 811 pro válcové články a vakové články dostanou nejprve NCM 712, poté NCMA v roce 2022.
BMW i3
BMW i3
Baterie staré generace 94 Ah
- Celková kapacita baterie:33,77 kWh
- Použitá kapacita baterie:27,2 kWh (80 %)
- Hmotnost baterie:256 kg
- Hustota energie baterie:132 Wh/kg
- Buňky:96 (96s1p)
- Chemie:NCM 333 (také známý jako NCM 111)
- Výrobce:Samsung SDI
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Baterie nové generace 120 Ah
- Celková kapacita baterie:42,2 kWh
- Využitelná kapacita baterie:37,9 kWh (90 %)
- Hmotnost baterie:278 kg
- Hustota energie baterie:152 Wh/kg
- Buňky:96 (96s1p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:Samsung SDI
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Peugeot e-208 a Opel Corsa-e
Peugeot e-208
- Celková kapacita baterie:50 kWh
- Použitelná kapacita baterie:46 kWh (92 %)
- Hmotnost baterie:356 kg
- Hustota energie baterie:140 Wh/kg
- Buňky:216 (108s2p)
- Chemie:NCM 523 (nepotvrzeno, jen můj odhad)
- Výrobce:CATL
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Nissan LEAF
Nissan Leaf 2018 na silnici
40 kWh baterie
- Celková kapacita baterie:39,46 kWh
- Použitelná kapacita baterie:36 kWh (91 %)
- Hmotnost baterie:303 kg
- Hustota energie baterie:130 Wh/kg
- Buňky:192 (96s2p)
- Chemie:NCM 523
- Výrobce:Envision AESC
- TMS:pasivní chlazení vzduchem
62 kWh baterie
- Celková kapacita baterie:62 kWh
- Použitelná kapacita baterie:56 kWh (90 %)
- Hmotnost baterie:410 kg (odhad)
- Hustota energie baterie:151 Wh/kg (odhad)
- Buňky:288 (96s3p)
- Chemie:NCM 523
- Výrobce:Envision AESC
- TMS:pasivní chlazení vzduchem
Oba bateriové bloky používají stejné bateriové články NCM 523, ale AESC se podařilo maximalizovat rozmístění článků, aby se jich do stejného prostoru vešlo více. S 288 články se větší baterie vybíjí při nižších rychlostech C, což také pomáhá zvýšit proudovou účinnost (coulombickou účinnost), jinak by její kapacita byla jen 59,19 kWh (39,46 kWh x 3 / 2).
Chevrolet Bolt EV a Opel Ampera-e
2020 Chevrolet Bolt EV
Stará generace
- Celková kapacita baterie:62,2 kWh
- Použitelná kapacita baterie:58 kWh (93 %)
- Hmotnost baterie:435 kg
- Hustota energie baterie:143 Wh/kg
- Buňky:288 (96s3p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:LG Chem
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Nová generace 2020
- Celková kapacita baterie:68 kWh
- Použitelná kapacita baterie:64 kWh (94 %)
- Hmotnost baterie:430 kg
- Hustota energie baterie:158 Wh/kg
- Buňky:288 (96s3p)
- Chemie:NCM 712 (nepotvrzeno)
- Výrobce:LG Chem
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Kapacita baterie inzerovaná Chevroletem není ani celková, ani použitelná, je něco mezi…
Pokud jde o novou generaci 2020, je pravděpodobné, že došlo ke změně na bateriové články NCM 712 a ačkoli se zvýšení hustoty energie zdá minimální, existuje vysvětlení. Chevrolet Bolt EV 2020 má nyní „baterii pro studené počasí“, která podle GM umožňuje o 150 % rychlejší DC nabíjení v chladném počasí.
Tato „baterie pro chladné počasí“ znamená lepší izolaci a zahřívání baterie, ale pravděpodobně povede ke zvýšení hmotnosti. Vysvětlení, proč se hustota energie baterie zvýšila pouze ze 143 na 158 Wh/kg, zatímco u Renaultu ZOE vedla modernizace na bateriové články NCM 712 ke zvýšení hustoty energie ze 145 na 168 Wh/kg.
Hyundai Kona Electric
Hyundai Kona Electric 2019
Verze s dlouhým dosahem
- Celková kapacita baterie:67,5 kWh
- Použitelná kapacita baterie:64 kWh (94 %)
- Hmotnost baterie:452 kg
- Hustota energie baterie:149 Wh/kg
- Buňky:294 (98s3p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:LG Chem
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Tato baterie je vyrobena ze stejných článků LG Chem LGX E63, jaké najdeme v baterii Renault ZE 40, ale místo 192 článků (96s2p) používá Hyundai 294 článků (98s3p).
Hyundai IONIQ Electric
Hyundai IONIQ Electric
- Celková kapacita baterie:40,4 kWh
- Využitelná kapacita baterie:38,3 kWh (94 %)
- Hmotnost baterie:359 kg (bez vyhřívání baterie) a 363 kg (s vyhříváním baterie)
- Hustota energie baterie:112,4 Wh/kg (bez vyhřívání baterie) a 111,2 Wh/kg (s vyhříváním baterie)
- Buňky:176 (88s2p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:LG Chem
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Tato baterie je vyrobena ze stejných článků LG Chem LGX E63, jaké najdeme v baterii Renault ZE 40, ale místo 192 článků (96s2p) používá Hyundai 176 článků (88s2p).
Kia e-Soul
Kia e-Soul
- Celková kapacita baterie:67,5 kWh (odhad)
- Použitelná kapacita baterie:64 kWh (94 %)
- Hmotnost baterie:457 kg
- Hustota energie baterie:148 Wh/kg
- Buňky:294 (98s3p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:SK Innovation
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Kia e-Niro
Kia e-Niro
- Celková kapacita baterie:67,5 kWh (odhad)
- Použitelná kapacita baterie:64 kWh (94 %)
- Hmotnost baterie:457 kg
- Hustota energie baterie:148 Wh/kg
- Buňky:294 (98s3p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:SK Innovation
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Jaguar I-PACE
Jaguar I-PACE
- Celková kapacita baterie:90 kWh
- Využitelná kapacita baterie:84,7 kWh (94 %)
- Hmotnost baterie:603 kg
- Hustota energie baterie:149 Wh/kg
- Buňky:432 (108s4p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:LG Chem
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Jaguar používá stejné bateriové články LG Chem LGX N2.1, které najdeme ve staré generaci baterie Chevrolet Bolt EV. Ale místo 288 článků (96s3p) používá Jaguar ve svých bateriových zdrojích 432 článků (108s4p).
Mercedes-Benz EQC
Mercedes-Benz EQC v bílé
- Celková kapacita baterie:85 kWh
- Použitelná kapacita baterie:80 kWh (94 %)
- Hmotnost baterie:652 kg
- Hustota energie baterie:130 Wh/kg
- Buňky:384 (96s4p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:LG Chem nebo SK Innovation (existují protichůdné zprávy)
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Audi e-tron 55 quattro
Audi e-tron 55 quattro
- Celková kapacita baterie:95 kWh
- Použitá kapacita baterie:86,5 kWh (91 %)
- Hmotnost baterie:700 kg
- Hustota energie baterie:136 Wh/kg
- Buňky:432 (108s4p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:LG Chem
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Porsche Taycan Turbo S
Porsche Taycan Turbo S
- Celková kapacita baterie:93,4 kWh
- Využitelná kapacita baterie:83,7 kWh (87 %)
- Hmotnost baterie:630 kg
- Hustota energie baterie:148 Wh/kg
- Buňky:396 (198s2p)
- Chemie:NCM 622
- Výrobce:LG Chem
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Tesla Model X
Tesla Model X
Verze s dlouhým dosahem
- Celková kapacita baterie:102,4 kWh
- Použitá kapacita baterie:98,4 kWh (96 %)
- Hmotnost baterie:630 kg
- Hustota energie baterie:162 Wh/kg
- Buňky:8,256 (96s86p)
- Chemie:NCA
- Výrobce:Panasonic
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Tesla Model S
Tesla Model S
Verze s dlouhým dosahem
- Celková kapacita baterie:102,4 kWh
- Použitá kapacita baterie:98,4 kWh (96 %)
- Hmotnost baterie:630 kg
- Hustota energie baterie:162 Wh/kg
- Buňky:8,256 (96s86p)
- Chemie:NCA
- Výrobce:Panasonic
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Tesla Model 3
Produkční verze Tesla Model 3
Verze s dlouhým dosahem
- Celková kapacita baterie:80,5 kWh
- Použitelná kapacita baterie:76 kWh (94 %)
- Hmotnost baterie:478 kg
- Hustota energie baterie:168 Wh/kg
- Buňky:4,416 (96s46p)
- Chemie:NCA
- Výrobce:Panasonic
- TMS:aktivní kapalinové chlazení
Očekávané příchozí upgrady
- Envision AESC, která dodává bateriové články společnosti Nissan, během tohoto roku upgraduje své články z NCM 523 na NCM 811. Nissan má šanci upgradovat LEAF o energeticky hustší bateriové články a konečně mu dát aktivní TMS (Systém řízení teploty), aby správně zvládl rychlé nabíjení a zabránil nadměrné degradaci kapacity.
- Hyundai by mohl upgradovat své bateriové články na NCM 712 již letos, nebo počkat do roku 2022, než získá články NCMA od LG Chem.
- Příští rok Samsung SDI přinese vlastní bateriové články NCM 811 a BMW i3 bude pravděpodobně prvním elektromobilem, který je dostane. Kapacita baterie se pravděpodobně zvýší o 10 kWh ze současných 42,2 kWh na 52 kWh.
I když si myslím, že je důležité neustále prosazovat energeticky hustší baterie, které dávají elektromobilům nejlepší možný dojezd, také si myslím, že je důležité, aby byly cenově dostupné. To je důvod, proč také potřebujeme bezkobaltové baterie jako LFP a LFMP. Umožnit zákazníkům vybrat si, jaký typ baterie chtějí (maximalizované s ohledem na dojezd nebo cenu), je strategie, o které si myslím, že se v blízké budoucnosti stane normou.
