Tesla-batterijen: LFP versus NCA versus NMC

Hoe zit het met de nieuwe Tesla LFP-accu? En hoe lang gaat een Tesla-accu 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 maakt een groot deel uit van de totale prijs van het voertuig en bepaalt het gewicht, de actieradius en de prestaties – kortom, het concurrentievermogen.

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

In dit artikel leggen we uit welke batterijen de Amerikaanse autofabrikant gebruikt en wat de verschillen zijn.

LFP-batterij Tesla: Batterijen zijn Aziatisch

Massaproductie van batterijen is een enorm complexe onderneming die slechts een paar fabrikanten wereldwijd, waarvan de meeste in Azië, beheersen. Daarom haalt zelfs Tesla zo'n cruciaal onderdeel als de batterij voor de meeste van zijn voertuigen uit het Verre Oosten.

De Amerikaanse fabrikant laat zich bevoorraden door de grote namen in de branche: Panasonic, dat ook al de batterijcellen voor de originele Roadster leverde, LG Chem en CATL. de Amerikaanse autofabrikant met andere batterijen.

Tesla probeert de afgelopen jaren een eigen batterijproductie op te zetten in Amerikaanse Gigafactories en in de toekomst ook in Grünheide, maar dit vordert traag. Gezien de sterke groei van het merk Tesla zal het bedrijf daarom nog jarenlang afhankelijk blijven van Aziatische specialisten.

Levensduur Tesla-batterij: het draait allemaal om chemie

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

NCA-batterij Tesla

De "oudste" batterijchemie 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. Ze zijn daarom ideaal voor modellen met een lange 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 explosierisico bij ernstige schade. Bovendien moeten NCA-cellen altijd tussen 20 en 90% geladen zijn voor een zo lang mogelijke levensduur.

Dit komt neer op ongeveer 3000 laadcycli, waarbij vaak nog maar zo'n 70% van de oorspronkelijke capaciteit over is. Als we echter conservatief uitgaan van een actieradius van 200 kilometer per laadcyclus, wat zelfs bij 70% capaciteit realistisch is, is een totale levensduur van 600.000 kilometer nog steeds haalbaar. Deze levensduur wordt uiteraard sneller bereikt naarmate de accu 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 levensduur (2000 cycli) lager zijn.

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

LFP-batterij Tesla

De LFP-batterij (lithium-ijzerfosfaat) kan het volledig zonder kobalt stellen. 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 deze reden was hun gebruik in elektrische auto's lange tijd niet mogelijk. Verbeteringen in accu's, software en motorefficiëntie hebben echter sinds 2020 de installatie van LFP-accu's in instapmodellen met een beperkte actieradius mogelijk gemaakt. Dit brengt ook veel voordelen met zich mee: LFP-accu's zijn goedkoper, hebben een lager explosierisico bij beschadiging en gaan aanzienlijk langer mee.

Afhankelijk van de fabrikant heeft de LFP-accu in Tesla-voertuigen een levensduur van maximaal 10.000 laadcycli. Bovendien is het opladen van de Tesla LFP-accu eenvoudiger, omdat deze zonder problemen continu tot 100% kan worden opgeladen. Hier Klik hier voor onze handleiding "Een LFP Tesla-accu correct opladen".

Tesla-batterij: het formaat

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

Belangrijk is ook de 2170-cel (dezelfde betekenis van de nummers), die Panasonic samen met Tesla in de VS produceert met behulp van NCA-chemie, maar die LG Chem ook levert met behulp van NCM(A)-chemie.

Tesla ontwikkelt al enkele jaren ook een eigen cel in het 4680-formaat en met NCM-chemie, waarvan de productie langzaam op gang komt. De 4680-batterijen worden direct in de carrosserie van de auto geïnstalleerd, wat Tesla een "structureel batterijpakket" noemt. De LFP-cellen, afkomstig van CATL, zijn uniek doordat ze niet cilindrisch, maar prismatisch van vorm zijn.

Wat zit waar in?

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

Tesla Model 3 LFP-batterij in de basisversie

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

Ervaringsdeskundigen melden vaak dat het lastig is om de accu van de Tesla Model 3 LFP tot 100% op te laden. Kalibratie van de accu van de Tesla Model 3 LFP – heel langzaam opladen tot hij volledig is opgeladen – kan in deze situatie helpen.

Ook de Tesla Model Y maakt in de basisuitvoering gebruik van een LFP-accu.

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

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

Tesla Model S/X: beproefde technologie

Het allereerste Model S, dat in 2012 van de band rolde, maakte al gebruik van de 1865 cellen met NCA-chemie. Ook bij de introductie van het Model X was deze al voorzien van deze batterijen. Ook vandaag de dag vertrouwt de elektrische autofabrikant nog steeds op deze beproefde technologie in zijn topmodellen, wat niet verwonderlijk is.

Uiteindelijk levert de NCA-technologie momenteel veruit de beste prestaties op het gebied van actieradius en vermogen, en gezien de hoge verkoopprijzen van luxe auto's loont het dure kobalt zich zeker.

Welke Ervaringen Heb je met Tesla-batterijen gewerkt? Schrijf het in de reacties hieronder.

Bron van de uitgelichte afbeelding: Sung Wang via Unsplash