Tesla-batterijen: LFP versus NCA versus NMC

Wat is er precies aan de hand met de nieuwe Tesla LFP-batterij? En hoe lang gaat een Tesla-batterij mee?

Sinds elektrische auto's de markt hebben veroverd, is het belangrijkste onderdeel van een auto niet langer de "motor", maar de "accu". De energieopslag vormt een groot deel van de totale prijs van het voertuig en bepaalt het gewicht, de actieradius en de prestaties – kortom, de concurrentiepositie.

Daarom Er wordt veel geld en middelen geïnvesteerd in batterijonderzoek, maar de exacte details van een batterijpakket worden vaak strikt geheim gehouden. Er is echter wel wat informatie bekend, en die willen we hier graag met u delen.

In dit artikel onderzoeken we welke accu's de Amerikaanse autofabrikant gebruikt en wat de verschillen daartussen zijn.

LFP-batterij Tesla: Batterijen zijn Aziatisch

Het massaal produceren van batterijen is een enorm complexe onderneming die slechts een handvol fabrikanten wereldwijd, voornamelijk in Azië, onder de knie hebben. Daarom betrekt zelfs Tesla zo'n cruciaal onderdeel als de batterij voor veel van zijn voertuigen uit het Verre Oosten.

De Amerikaanse fabrikant wordt bevoorraad door grote namen in de branche: Panasonic, die al de accucellen leverde voor de originele Roadster, LG Energy Solutions en CATL voorzien de Amerikaanse autofabrikant van diverse accu's.

De afgelopen jaren heeft Tesla geprobeerd om een ​​eigen batterijproductie op te zetten in Amerikaanse Gigafactories en in de toekomst ook in Grünheide, maar dit proces verloopt traag. Daarom zal het bedrijf waarschijnlijk nog geruime tijd afhankelijk blijven van Aziatische specialisten.

Levensduur van Tesla-batterijen: het draait allemaal om chemie.

Wat de celchemie betreft, gebruikt Tesla drie verschillende oplossingen in zijn voertuigen: NCA, NMC en LFP. Het zijn allemaal lithium-ionbatterijen – de industrie heeft nog geen geschikt alternatief gevonden – maar met verschillende chemische eigenschappen. Deze chemie bepaalt essentiële voertuigeigenschappen en de levensduur van de batterij, en uiteraard heeft elk zijn eigen voor- en nadelen.

Tesla NCA-batterij

De "oudste" batterijtechnologie die Tesla sinds de Roadster heeft gebruikt, is de NCA-batterij. NCA staat voor Nikkel-kobalt-aluminiumDit beschrijft de chemische samenstelling van de batterij. Tesla NCA-cellen hebben een hoge energiedichtheid van 322 Wh/kg en een hoog vermogen. Daardoor zijn ze bij uitstek geschikt voor modellen met een grote actieradius en hoge prestaties.

Nadelen van NCA-technologie zijn onder meer het gebruik van duur kobalt dat onder twijfelachtige omstandigheden wordt gewonnen, en een relatief hoog explosiegevaar bij ernstige schade. Bovendien moeten NCA-cellen altijd tussen de 20 en 90% worden opgeladen om een ​​zo lang mogelijke levensduur te bereiken.

Dit komt neer op ongeveer 3000 laadcycli, waarna vaak nog maar zo'n 70% van de oorspronkelijke capaciteit over is. Als we echter uitgaan van een actieradius van 200 kilometer per laadcyclus, wat realistisch is zelfs bij 70% capaciteit, is een totale levensduur van 600.000 kilometer nog steeds haalbaar. Deze levensduur wordt vanzelfsprekend sneller bereikt naarmate de batterij minder vaak wordt opgeladen. Supercharger of andere snelladers.

NMC-batterij Tesla

De tweede technologie die Tesla gebruikt, is NMC, wat staat voor nikkel-mangaan-kobalt. Deze technologie deelt veel eigenschappen met de NCA-cel, hoewel de energiedichtheid (230-250 Wh/kg) en de levensduur (2000 cycli) lager zijn.

De NMC-cel gebruikt ook kobalt, maar heeft als voordeel dat het aandeel ervan aanzienlijk kan worden verlaagd door toevoeging van aluminium (NCMA-cel). Tesla gebruikt deze laatste variant al sinds... 2021.

LFP-batterij Tesla

De LFP-batterij (lithiumijzerfosfaat) kan volledig zonder kobalt.Het compromis: een duidelijke lagere energiedichtheid (momenteel 130 tot maximaal 190 Wh/kg), een een lager vermogen en slechtere prestaties bij lage temperaturen dan de hierboven genoemde technologieën.

Om die reden was het gebruik ervan in elektrische auto's lange tijd niet mogelijk. Verbeteringen in accu's, software en motorefficiëntie hebben er echter toe geleid dat LFP-accu's sinds 2020 wel in instapmodellen met een beperkte actieradius kunnen worden geïnstalleerd. Dit brengt ook veel voordelen met zich mee: LFP-accu's zijn goedkoper, hebben een lager explosiegevaar bij beschadiging en een aanzienlijk langere levensduur.

Afhankelijk van de fabrikant heeft de LFP-accu in een Tesla een levensduur van maximaal 10.000 laadcycli. Bovendien is het opladen van de Tesla LFP-accu wat eenvoudiger, omdat deze af en toe tot 100% kan (en moet) worden opgeladen. Hier Klik hier voor onze handleiding "Hoe laad je een LFP Tesla-batterij correct op?".

Tesla-batterij: het formaat

Tesla gebruikt niet alleen verschillende celchemie, maar ook verschillende celformaten – vier om precies te zijn. De eerste is de 1865-cel (13 millimeter in diameter, 65 millimeter hoog), die Panasonic levert met NCA-chemie.

Ook belangrijk is de 2170-cel (de getallen hebben dezelfde betekenis), die Panasonic samen met Tesla in de Gigafactory in Nevada produceert met behulp van NCA-chemie, maar die LG Energy Solutions ook levert met behulp van NCM(A)-chemie.

Tesla ontwikkelt al enkele jaren een eigen accucel in het 4680-formaat met NCM-chemie, waarvan de productie langzaam wordt opgeschaald. De 4680-accu's worden direct in de carrosserie van het voertuig geïnstalleerd, wat Tesla een "structureel accupakket" noemt.

De LFP-cellen afkomstig van CATL zijn de enige die niet cilindrisch zijn, maar een prismatische vorm hebben.

Wat zit erin, waar?

En nu de spannende vraag: welke batterij zit er in welk Tesla-model?

Tesla Model 3 LFP-accu in de basisuitvoering

Bij de lancering waren alle versies van de Model 3 verkrijgbaar met 2170-cellen, die de Long Range- en Performance-versies tot op de dag van vandaag nog steeds gebruiken. Sinds 2020 installeert Tesla echter ook de LFP-batterij in de basisversie, waardoor de toch al goede batterijduur van de instapversie van de Tesla Model 3 verder wordt verlengd.

Gebruikers met ervaring met de LFP-accu van de Tesla Model 3 melden vaak problemen bij het volledig opladen tot 100%. Het kalibreren van de LFP-accu van de Tesla Model 3 – door deze zeer langzaam op te laden tot hij volledig is opgeladen – kan in dit geval helpen.

De Tesla Model Y maakt in de basisuitvoering ook gebruik van een LFP-batterij.

Net als de Model 3 maakt de instapversie van de Model Y gebruik van LFP-cellen, wat ook de gemiddelde levensduur van de accu van de Tesla Model Y ten goede komt. Overigens: u kunt de levensduur van uw Tesla ook verlengen met geschikte beschermingsaccessoires van Tesla's – het is de moeite waard!

Sommige Model Y-voertuigen uit Grünheide werden blijkbaar een tijdlang ook geleverd met BYD's prismatische "Blade" LFP-accu, maar dit bleek geen succes te zijn.

De overige Model Y-varianten gebruiken de 2170-cellen, hoewel de exemplaren die in de Gigafactory Texas worden geproduceerd al zijn uitgerust met de nieuwe 4680-cellen. Dit is in de toekomst ook gepland voor de Duitse Model Y's die in Grünheide worden geproduceerd.

Tesla Model S/X: Beproefde technologie

De allereerste Model S, die in 2012 van de lopende band rolde, maakte al gebruik van 1865-cellen met NCA-technologie. Toen de Model X werd geïntroduceerd, was deze ook uitgerust met deze accu's. Zelfs vandaag de dag vertrouwt de fabrikant van elektrische auto's nog steeds op deze beproefde technologie in zijn topmodellen, wat niet verwonderlijk is.

Uiteindelijk levert de NCA-technologie momenteel verreweg de beste prestaties op het gebied van actieradius en vermogen, en de dure Cobalt is zeker de investering waard gezien de hoge verkoopprijzen van luxeauto's.

Welke Ervaringen Heeft u ervaring met Tesla-accu's? Schrijf het in de reacties hieronder.

Bron van de uitgelichte afbeelding: Sung Wang via Unsplash