Ewolucja pakietów baterii w Tesli Model 3

Od Panasonica, do dzisiejszych chemii i pakietów innych producentów.

Tesla Model 3 od samego początku był swego rodzaju „poligonem doświadczalnym” dla baterii trakcyjnych. Choć z zewnątrz auto przez lata wyglądało podobnie, pod podłogą następowały bardzo istotne zmiany technologiczne. Dotyczyły one zarówno chemii ogniw, ich producentów, jak i filozofii użytkowania.

Początek: Panasonic i ogniwa NCA (2017–2019)

Pierwsze seryjne Tesle Model 3, produkowane w USA od 2017 roku, były wyposażone w ogniwa Panasonic 2170 o chemii NCA (nikiel–kobalt–aluminium). Dotyczyło to wszystkich wersji Long Range oraz Performance, a w 2018–2019 także aut eksportowanych do Europy.

Były to pakiety o wysokiej gęstości energii, z nominalną pojemnością chemiczną w okolicach 78–80 kWh i energią użytkową, rzędu 73–75 kWh. Tesla nie komunikowała tego wprost, skupiając się na zasięgu, ale z punktu widzenia użytkownika były to baterie „duże, lekkie i wydajne”.

Pakiety Panasonic NCA szybko zyskały bardzo dobrą opinię. Zapewniały bowiem:

• świetny zasięg,

• wysoką moc oddawaną bez dużych spadków,

• relatywnie dobrą odporność na degradację, jeśli były rozsądnie użytkowane.

Ich słabszą stroną była natomiast wrażliwość na skrajne warunki:

• długotrwałe przebywanie na wysokim stanie naładowania,

• szybkie ładowanie w niskich temperaturach, nie było wcale szybkie

• wysoka temperatura pracy.

To właśnie przy tej chemii najczęściej mówi się o ryzyku odkładania się metalicznego litu podczas ładowania na mrozie. Tesla od początku ograniczała to ryzyko programowo, ale nie zmienia to faktu, że NCA nagradza dobre traktowanie, a karze złe. Przysłowie "jak dbasz, tak masz" zdaje się tu idealnym określeniem tego, co może się dziać z naszym pakietem baterii.

Dywersyfikacja: LG i ogniwa NCM (2020–2022)

Wraz ze wzrostem produkcji i uruchomieniem fabryki w Szanghaju, Tesla zaczęła stosować ogniwa LG Energy Solution o chemii NCM (nikiel–kobalt–mangan) w części wersji Modelu 3, również tych przeznaczonych dla nas, dla Europy.

Pakiety te trafiały zarówno do wersji Long Range, jak i Performance (w zależności od rynku i okresu sprzedaży). Pod względem deklarowanego zasięgu, często niewiele różniły się od Panasonica, ale praktyka pokazała pewne różnice charakteru.

Ogniwa NCM:

• miały nieco niższą gęstość energii niż NCA,

• bywały bardziej wrażliwe na wysokie obciążenia i temperatury,

• w opinii niezależnych serwisów EV, częściej wykazywały szybszą degradację przy intensywnej eksploatacji.

Nie oznacza to, że były złe. W normalnym użytkowaniu sprawdzały się poprawnie ale nie zdobyły takiej reputacji długowieczności jak pakiety Panasonic z USA. Różnice często ujawniały się dopiero po kilku latach i wysokich przebiegach.

Zmiana filozofii: LFP w wersjach RWD (od ok. 2021)

Największą zmianą koncepcyjną było wprowadzenie ogniw LFP (litowo-żelazowo-fosforanowych) w Modelu 3 Standard Range / RWD. To pakiety produkowane głównie w Chinach, początkowo przez CATL, później także innych dostawców.

LFP to zupełnie inna filozofia:

• niższa gęstość energii,

• mniejszy zasięg przy tej samej masie,

• za to bardzo wysoka trwałość cykliczna i bezpieczeństwo chemiczne.

Tesla wręcz zmieniła zalecenia eksploatacyjne:

• ładowanie do 100% stało się normalne,

• bufor ochronny jest mniejszy,

• użytkownik ma korzystać z pełnej pojemności na co dzień.

Minusem LFP jest:

• gorsza wydajność w zimie,

• większe spadki mocy i zasięgu przy niskich temperaturach,

• mniejsza elastyczność przy bardzo dynamicznej jeździe.

Ale w zamian użytkownik dostaje pakiet, który starzeje się wolno i przewidywalnie. No i ma niesłychaną trwałość. Nawet 6000 cykli ładowanie/rozładowanie.

Dzisiejszy stan: dojrzałość i mieszanka technologii

Obecnie Model 3 korzysta z kilku typów baterii równolegle:

• LFP w wersjach RWD,

• NCA (Panasonic) lub NCM (LG) w Long Range i Performance, zależnie od rynku i fabryki.

Tesla nie dąży już do jednego „idealnego” pakietu, tylko dobiera chemię do zastosowania:

• LFP tam, gdzie liczy się trwałość i prostota,

• ogniwa niklowe tam, gdzie kluczowy jest zasięg i osiągi.

Ostatnio zastosowano również nieco większe pakiety baterii. Wersje Long Range zarówno Modelu 3 jak i Y otrzymały baterie od LG, powiększone do około 85 kWh (84,7 -85,4 kWh w zależności od źródła). Wcześniej było to maksymalnie 82,1 kWh. Mowa o wielkościach brutto.

Porównanie końcowe – co właściwie wybrać?

Panasonic NCA (starsze Long Range / Performance)

To pakiety dla osób, które chcą dużego zasięgu i mocy, oraz potrafią świadomie obchodzić się z baterią. Przy dobrym traktowaniu potrafią przejechać setki tysięcy kilometrów z umiarkowaną degradacją, ale nie lubią zimnego szybkiego ładowania ani długiego postoju na 100% SOC.

LG NCM

Rozsądny kompromis, choć bez legendy Panasonica. Dobre w codziennym użytkowaniu, nieco mniej odporne na intensywną eksploatację. Różnice względem NCA często wychodzą dopiero po czasie. Nie ma się co ich bać. W końcu mamy gwarancję. Jednak jeśli miałbym wybierać... chyba to właśnie Panasonic zbudza moje większe zaufanie.

LFP

Najbardziej „idiotoodporne” pakiety w Modelu 3. Idealne do codziennego ładowania, krótkich tras i długiej eksploatacji bez stresu. Mniejszy zasięg i słabsza zima, to cena za spokój i trwałość. Tu ładowanie do 100% nie ma "skutków ubocznych" więc jest to idealna bateria dla tych, którzy chcą po prostu jeździć. A nie myśleć do ilu procent mogą naładować swoją Teslę.

Jedno zdanie na koniec

Model 3 nigdy nie miał jednej „najlepszej” baterii. Miał baterie dopasowane do czasu, rynku i zastosowania, a ich wybór coraz bardziej mówi o tym, jak Tesla chce, żeby auto było używane.