Teslas batterier – en introduktion

I denne artikel skal vi se hvilke batterier der findes i Tesla biler.

En af de ting der har gjort Tesla elbiler til en succes, er deres lange rækkevidde. Det gør det interessant at kigge nærmere på hvilke batterier Tesla egentlig har valgt at proppe i deres elbiler. Det skal vi kigge nærmere på i denne artikel.

Teslas Gigafactories

Tesla har en række såkaldte Gigafactories rundt omkring som producerer batterier til deres elbiler. Dem de har lige nu er:

• Gigafactory 1 ligger i Nevada i USA
• Gigafactory 2 ligger i New York i USA
• Gigafactory 3 ligger i Shanghai i Kina
• Gigafactory 4 ligger i Grünheide i Tyskland
• Gigafactory 5 ligger i Texas i USA
• Gigafactory 6 ligger i Mexico

Battericeller

Batterierne i elbiler er opbygget af såkaldte battericeller. En battericelle består af en katode, en anode og elektrolytter. Når batteriet lades op går der elektroner fra anoden til katoden, mens der transporteres positive ioner gennem elektrolytterne. Omvendt ved afladning flyttes elektroner fra katoden til anoden, mens de positive ioner bevæger sig modsatte vej gennem elektrolytterne. På den måde kan der lagres energi i batterier. Et elbils batteri består af mange battericeller, afhængig af hvor stor batterikapacitet bilen skal have.

Tesla kører med fire forskellige battericeller:

• Cylindrisk 1865-type battericelle
• Cylindrisk 2170-type battericelle
• Cylindrisk 4680-type battericelle
• Prismatisk type battericelle

De battericeller der er navngivet med numre har dimensioner der kan aflæses i numrene. En 1865 er fx. 18 mm i diameter og 65 mm i højden, en 2170 er 21 mm i diameter og 70 mm i højden og 4680 er 46 mm i diameter og 80 mm i højden.

Den første battericelle Tesla benyttede var 1865-typen. Den blev brugt i den oprindelige Tesla Roadster, Tesla Model S og Tesla Model X. De blev produceret af Panasonic – en producent der har produceret en del af Teslas batterier.

En ulempe ved små battericeller er at der skal mange i en batteripakke, og at de har en lav kapacitet. Senere fandt Tesla ud af at det nok var bedre med færre battericeller med en højere kapacitet per celle. Derfor kom 2170-typen frem, som blev brugt i Tesla Model 3 og Tesla Model Y. De blev oprindeligt produceret af Panasonic i Teslas egen batterifabrik – Gigafactory 1 i Nevada. Senere har LG også produceret disse celler i Kina for Tesla på Gigafactory 3 der ligger i Shanghai.

Den nyeste type battericelle som Tesla har tænkt sig at bruge er 4680-typen. Den kom på markedet i år 2020, og den er fem gange større end den forrige 2170-type. Den bliver blandt andet produceret af Panasonic for Tesla, men Tesla har angivelig også startet sin egen inhouse produktion af denne i Californien og Texas. De anvendes kun i Tesla Model Y der produceres i Texas, men vil også i fremtiden blive brugt i modeller produceret på den tyske fabrik.

Så er der også en prismatisk battericelle, som anvendes til LFP-batterierne Tesla bruger. Disse produceres af CATL – verdens største batteriproducent. De udgør i dag en stor del af Teslas elbiler.

Indhold i battericeller

Udover battericellens strukturelle opbygning er der også forskel på hvilke elektroder der anvendes i battericellerne. De tre typer katoder som anvendes i Teslas batterier er:

• Lithium-nikkel-kobolt-aluminium (NCA)
• Lithium-nikkel-kobolt-mangan (NCM)
• Lithium-jern-fosfat (LFP)

Anoden er typisk en kobber eller grafit-elektrode.

NCA og NCM har en høj energitæthed, hvilket gør de især bruges i Long Range modellerne. NCA bruges i 1865-typen og 2170-typen som Panasonic producerer, mens NCM bruges i 2170-typen som LG producerer for Tesla. LFP batterierne har mindre energitæthed, men de er billigere at producere, fordi de ikke indeholder Nikkel eller Cobolt. De bruges derfor typisk i Teslas biler med mindre rækkevidde, og produceres typisk i en prismatisk battericelle, som produceres af CATL. De 4680-type batterier som Tesla selv producerer in-house, ved vi ikke hvad de er baseret på.

Indholdet i battericellerne kan være vigtig ift. hvordan batteriet skal oplades. Et NCA batteri anbefales fx. ikke at blive opladt til mere end 90%, fordi herover er batteritilstanden mere ustabil og batteriet slides hurtigere. Omvendt anbefales LFP batterier mindst at blive opladt til 100% én gang ugentligt.

Hvilket batteri er der i min Tesla?

I nedenstående tabel har jeg prøvet at angive hvilke batterityper der er anvendt i forskellige Tesla modeller.

Jeg håber dette gav en introduktion til de forskellige batterityper som Tesla har. Når man skal beskrive et Tesla batteri, skal man altså både vide noget om materialerne, battericellerne og i nogle tilfælde også hvilken producent der har produceret dem.