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Wie Tesla die Reichweite seines Roadsters um 50 Prozent steigerte
Tesla hat 2011 aufgehört, den über 100.000 Dollar teuren Roadster herzustellen, aber in diesem Frühjahr können diejenigen, die bereits einen besitzen, ihn aufrüsten, um 400 Meilen mit einer Ladung zurückzulegen, eine Steigerung von 50 Prozent. Die neue Baureihe ist mit konventionellen Autos konkurrenzfähig, die normalerweise 350 bis 500 Meilen mit einer Tankfüllung zurücklegen können. Tesla sagt nicht, wie viel das Upgrade Roadster-Besitzer kosten wird.
Ein Teil der Reichweitensteigerung des Roadsters wird durch die Verwendung von Reifen mit geringerem Rollwiderstand und durch Modifikationen an der Karosserie des Fahrzeugs erzielt, die die Aerodynamik verbessern.
Die größte Verbesserung ergibt sich jedoch aus der Erhöhung der Energiedichte des Batteriepacks. Jede Packung enthält Tausende von zylindrischen Batteriezellen, die AA-Batterien ähneln. Die Zelltechnologie hat sich seit der Konstruktion des Roadsters durch Tesla erheblich verbessert, sagte das Unternehmen in seiner Ankündigung. Für das Upgrade werden die ursprünglichen Zellen durch neue ersetzt, die 31 Prozent mehr Energie speichern.
Obwohl Tesla nicht im Detail erklärt, wie es die Steigerung der Energiespeicherung erreicht hat, wurde es wahrscheinlich durch schrittweise Verbesserungen der bestehenden Batterietechnologie erreicht, nicht durch große Durchbrüche bei Batteriematerialien, sagt Jeff Dahn , Professor für Physik und Chemie an der Dalhousie University. Er analysierte Zellen von Panasonic, dem Zellenlieferanten von Tesla, und fand mehrere kleine Änderungen, die für eine 30-prozentige Steigerung verantwortlich sein könnten. So hat Panasonic beispielsweise einige sperrige Plastikverpackungen abgeschafft, die bisher Platz in den Zellen verschwendet hatten. Er sagt, Teslas Batteriepaket könnte auch etwas größere Zellen aufnehmen, die mehr Energie speichern.
Theoretisch ist es möglich, die Reichweite von Lithium-Ionen-Batterien mehr als zu verdoppeln, indem man ihre Chemie oder ihren grundlegenden Aufbau ändert (siehe Eine Prototyp-Batterie könnte die Reichweite von Elektroautos verdoppeln). Denn bei aktuellen Designs macht das aktive Energiespeichermaterial Lithium nur einen kleinen Teil der gesamten Batterie aus. Der Großteil dient der Lagerung und dem Schutz des Lithiums und der Bereitstellung von Wegen für elektrischen Strom. Es kann möglich sein, die Menge an Stützmaterial stark zu reduzieren.
Solche Änderungen an Batteriematerialien waren jedoch schwierig, da die Erhöhung ihrer Energiespeicherung Batterien oft weniger sicher, schwieriger herzustellen oder weniger haltbar macht. So wurde beispielsweise das Startup A123 Systems, das Hunderte Millionen Dollar von Investoren und der Regierung aufbrachte, bevor es 2012 Insolvenz anmeldete, 2001 mit dem Versprechen von Nanomaterialien gegründet, die die Energiespeicherung um das Zehnfache vervielfachen könnten. Aber es konnte diese Materialien nicht herstellen und wechselte daher zu weit weniger energiedichten Materialien, deren Hauptvorteile Sicherheit und schnelleres Aufladen waren.
Elon Musk, CEO von Tesla, hat oft gesagt, dass neuartige Batteriechemien überbewertet werden. Er setzt stark darauf, dass sie die inkrementellen Verbesserungen an bestehenden in absehbarer Zeit nicht übertreffen werden. In Reno, Nevada, baut Tesla die weltweit größte Fabrik für Lithium-Ionen-Batterien, die sich der Herstellung konventioneller Batterien widmen wird.