Tesla рассказывает нам, как она побеждает почти всех в игре на дальность

Мы посетили завод Tesla и узнали, как производитель электромобилей контролирует каждый аспект автомобиля, чтобы максимизировать эффективность.

Tesla рассказывает нам, как она побеждает почти всех в игре на дальность

  • Вслед за нашей недавней статьей, посвященной модельному ряду электромобилей Tesla, Автомобиль и водитель посетили Tesla, чтобы подробно рассказать о том, как производитель электромобилей удерживает себя в авангарде в высококонкурентных войнах линейки электромобилей.
  • Подход Tesla с постоянным контролем, при котором компания строит большую часть того, что ей нужно, а не закупает товары у поставщика, является частью ответа.
  • Одно из нескольких открывающих глаза заявлений: по словам Теслы, если вы повысите КПД двигателя на 8-10 процентов, дальность действия увеличится на 15-18 процентов.

В 2012 году небольшой стартап по производству электромобилей представил свой второй автомобиль. Tesla Model S 2012 года была не такой яркой, как предыдущий родстер, но это был более практичный электромобиль, который существенно изменил представление мира об электрификации. Седан Model S с самым большим аккумуляторным блоком. емкостью 85,0 кВт ч. был рассчитан на расстояние 265 миль по EPA. Четыре года спустя был представлен более крупный блок на 100,0 кВтч, и неудивительно, что диапазон дальности полета увеличился до 315 миль. Чем больше батарея в той же упаковке, тем больше миль между зарядками. Легко.

Но хотя набор остался прежним, ассортимент с годами продолжал расти. Автомобиль и водитель посетили Tesla ранее в сентябре, и они рассказали нам еще несколько деталей о том, как это достигается.

Текущая модель Tesla Model S Long Range Plus имеет запас хода в 402 мили по EPA. Это на 87 миль больше по сравнению с тем, когда в 2016 году была представлена ​​версия автомобиля мощностью 100,0 кВт ч. То, как это достигается, тесно связано с тем фактом, что Tesla строит собственный двигатель, инвертор, аккумулятор и другие элементы, а не закупает у поставщиков. от поставщика Уровня 1. Такой подход «сделай сам» позволяет Tesla постоянно настраивать эти детали, чтобы максимизировать их эффективность.

Все батареи в комплекте

В основе лежит аккумулятор. В отличие от других автопроизводителей, таких как Audi, Toyota или Mercedes, Tesla предоставляет водителям доступ ко всей емкости пакета. В Model S это означает, что все 100,0 кВтч доступны владельцу, а не всегда оставляют некоторую емкость в резерве во имя долговечности батареи. Инженер Tesla сказал Car and Driver, что компания всегда предлагала полный пакет для всех своих автомобилей. Аккумуляторы имеют ограниченный срок службы, и другие автопроизводители решили, что по мере того, как некоторые из элементов умирают, у них будут резервные копии, которые могут заменить их. Например, Audi e-tron имеет емкость 95,3 кВтч. Однако это грубая цифра: фактически полезная часть батареи составляет 86,5 кВтч.

READ  Cyberbunker разработан для Tesla Cybertruck

По словам Теслы, также есть небольшие различия в емкости упаковки. Компания сообщила нам, что емкость батареи Model S составляет от 100,0 до 105,0 кВтч. Во время поездки на поставляемой Tesla Model S Long Range Plus автомобиль предупредил меня о том, что я нахожусь на нулевом доступном расстоянии и использовал 96,2 кВтч, но у самого блока на 102,5 кВтч оставалось около 6,3 кВтч энергии. Тесла говорит, что система построена так, чтобы работать, по сути, как бензобак с резервом.

Обратной стороной предоставления водителям всего пакета с первого дня является более очевидная деградация батареи. Когда клетки перестают работать, буфера нет. Tesla предлагает восьмилетнюю гарантию на аккумуляторную батарею с пробегом от 100 000 до 150 000 миль (в зависимости от модели и варианта автомобиля), которая гарантирует, что батареи сохранят минимум 70 процентов емкости. Однако для создания этих пакетов на долгие годы требуется партнерство.

Между тем, последнее увеличение дальности до 402 миль связано с новым химическим составом аккумуляторных элементов, что привело к более высокой плотности. Подобные улучшения также пронизывают модельный ряд Model 3 и Model Y с момента начала производства. Это возможно благодаря тесному сотрудничеству с партнерами по аккумуляторным батареям.

Скорее всего, на следующей неделе во время мероприятия Tesla Battery Day будет опубликовано больше информации. Ожидается, что генеральный директор Илон Маск представит пакет со сроком службы в миллион миль и расскажет о будущем компании в области разработки аккумуляторов. Но опять же, дело не только в батарее; эффективность, которая приводит к транспортному средству с запасом хода в 402 мили от блока 100,0 кВт ч, должна быть распределена по всему транспортному средству.

Укрощение трансмиссии

Уменьшение потерь в трансмиссии увеличивает запас хода. Чем эффективнее двигатель, тем больше времени электромобиль будет находиться в дороге. Тесла сообщил Car and Driver, что эффективность двигателя в Model S повысилась с 80 процентов до 90 процентов, а максимальная эффективность составила 94 процента во время циклов испытаний EPA. По словам Теслы, если вы улучшите эффективность двигателя на 8-10 процентов, диапазон увеличится на 15-18 процентов.

Tesla также сообщила нам, что ее инвертор (который принимает энергию постоянного тока и преобразует ее в трехфазный переменный ток для двигателя) имеет КПД от 96 до 97 процентов. На пике КПД инвертора составляет почти 99 процентов. Конечно, все еще существует проблема преобразования переменного тока в постоянный ток при подключении к зарядному устройству уровня 1 или 2. Tesla не уточняла эту эффективность, которая также зависит от вашей местной электрической инфраструктуры, но она гораздо менее эффективна, чем это. Использование электрического масляного насоса для коробки передач снижает потребление энергии за счет распыления масла только при необходимости. Это в дополнение к повышению эффективности подшипников и уплотнений.

READ  Акционеры Nissan выгнали Карлоса Госна из совета директоров

Инженер Tesla сказал нам, что компания потратила последние 10 лет на создание моделей MATLAB, в которых течет вся энергия. Исходя из этого, определяется, где транспортные средства несут убытки из-за неэффективности. Затем команда приступает к работе и постоянно настраивает оборудование для повышения эффективности. Дополнительные вторичные улучшения можно продвигать через беспроводные обновления.

Все эти улучшения добавляются к машинам, когда они готовы. В отличие от большинства других автопроизводителей, компания не придерживается графика обновления модельного года. Если двигатель более эффективен, он помещается в машину, когда он будет готов, вместе с другими настройками, как в середине лета компания объявила, что Model S Long Range Plus преодолела отметку в 400 миль.

Это сетевое подключение к автомобилям является двусторонним. Tesla смогла получить анонимные данные с автомобилей и использовать их для корректировки программного обеспечения. Он может видеть, как движется большая часть транспортных средств, и использовать эту информацию, чтобы определять корректировки для будущих итераций программного и аппаратного обеспечения.

Вся эта настройка и переделка, попытка выжать из компонентов до последней капли энергии, требует, чтобы многие элементы, используемые в автомобиле, были построены собственными силами. Другими словами, эффективность Tesla требует создания Tesla. Это также распространяется на то, чтобы эти машины оставались на дороге.

Наддув везде

В течение многих лет традиционные автопроизводители не хотели заниматься зарядным бизнесом. Tesla пошла в другом направлении, построив собственную сеть Supercharging. Команда, которая построила зарядное устройство для автомобиля, фактически построила первую станцию ​​Supercharger. Вместе с этим появился планировщик поездок, который изначально был построен автомобильным инженером. В совокупности это дало автопроизводителю преимущество над электромобилями других компаний благодаря простоте использования системы и количеству точек. В одних только Соединенных Штатах насчитывается более 1000 из примерно 1900 мировых станций.

Все эти станции в США используют проприетарное соединение. В отличие от остальной отрасли, которая переходит на порты быстрой зарядки CCS DC, Tesla пошла своим путем. Хотя компания хотела бы быть стандартом, маловероятно, что это когда-либо произойдет.

READ  Как Илон Маск превратил Tesla в мир; самый ценный автопроизводитель

В то время как первый Supercharger увеличил запас хода модели S примерно на 70 миль за 15 минут, нынешняя Model S набирает 160 миль за тот же период времени. Неудивительно, что Тесла сказал Car and Driver, что следующая модель S будет поддерживать еще более быструю зарядку. Текущий Supercharger V3 компании поддерживает пиковую мощность 250 кВт, которая поддерживается Model S, Model X и некоторыми вариантами Model 3. Так что ожидайте более быструю зарядку от V4 Supercharger или обновления до V3. Ожидайте также, что поддерживаемая скорость зарядки выше 250 кВт поступит от Model S и, возможно, от других моделей в линейке Tesla.

Все это означает, что автопроизводитель, кажется, опережает традиционных автопроизводителей в гонке за лучшими запасами хода. Во время реальной поездки «Автомобиль и водитель» с Model S Long Range Plus, поставляемой Tesla, мы ехали со скоростью 65 миль в час с климат-контролем, установленным на 72 градуса, и включенным адаптивным круиз-контролем. Наш запас хода составил 422,7 мили при использовании 99,3 кВтч из аккумуляторной батареи на 102,5 кВтч. Тесла экстраполировал данные, чтобы предсказать, что транспортное средство должно было достичь 430 миль дальности до того, как транспортное средство отключится, и его нужно будет отбуксировать на платформе. Это впечатляющий подвиг для маршрута, который дважды пролегал от завода Tesla во Фримонте до Соледада, штат Калифорния, и обратно.

Нам все еще нужно провести тестирование диапазона автомобилей и водителей, чтобы точно знать, как эффективность Tesla складывается с другими электромобилями, включая другие Tesla. Наш тест с сертификацией GPS позволяет тестировать автомобили со скоростью 75 миль в час на том же участке дороги, который использовался для тестирования бензиновых и электрифицированных автомобилей.

Но даже если наш тест в Мичигане должен был дать более низкий диапазон (что предрешено, поскольку мы запускаем автомобили на более высокой скорости), Tesla продолжает пожинать плоды своего раннего решения создавать компоненты собственными силами, чтобы иметь максимальный контроль. о том, как они работают в автомобиле в целом. От автомобилей до экосистемы, которая держит их на дороге, Tesla работает над тем, чтобы почти все работало в унисон. Неудивительно, что компания Lucid, которой руководит бывший главный инженер Model S Питер Роулинсон, использует ту же стратегию.