Как Tesla выжимает дальность пробега из своих автомобилей / Хабр
Как Tesla увеличивает отставание конкурентов, не выходя за рамки правил агентства по охране окружающей среды США
Толпа конкурентов подбирается к дальности поездки автомобиля Tesla Model S в 412 км. Porsche Taycan попадает в промежуток от 309 до 327 км. Audi e-tron – от 328 до 351 км. Jaguar I-Pace проходит 377 км. Chevy Bolt EV идёт нос к носу со своим расстоянием в 417 км.
Есть только одна проблема. Tesla Model S заслужила эту характеристику у агентства по охране окружающей среды (АООС) США восемь лет назад. Сегодня, по меркам АООС США, модель Tesla с самым большим расстоянием поездки, Model S Long Range Plus, может покрыть невероятные 647 км.
И по расстоянию, проходимому электромобилями, Tesla, судя по всему, вне конкуренции. Несмотря на миллиарды, вливаемые в программы разработки электромобилей, авторитетные автопроизводители не смогли достичь такой дальности поездки — а выигрыш в этой игре остаётся ключевым для выигрыша в поиске покупателей.
Так как же Tesla это удаётся?
Нам это было особенно интересно, поскольку наши собственные испытания Tesla на шоссе с разрешённой скоростью в 120 км/ч показали, что машина не дотягивает до этих показателей на 27%, а все остальные испытанные нами автомобили – на 22%. Учитывая всё это, а также недавние скандалы, связанные с экономией топлива и выбросами вредных веществ, имевшие место в Ford, Hyundai-Kia и Volkswagen, мы не могли просто поверить Tesla на слово. Вместо этого мы воспользовались помощью информационного провайдера IHS Markit, чтобы прочесать документацию от АООС США, сообщества автомобильных инженеров SAE и автопроизводителей. Кроме того, мы сами испытали автомобили, чтобы понять, как Tesla достигает таких больших чисел. Доминирование компании в этой области сводится, по большому счёту, к трём факторам. Разберём их по отдельности.
Фактор корректировки
Если зарыться в конкретику расчёта пробега электромобилей на одной зарядке, то быстро появляется кроличья нора напичканных деталями технических документов – как, например, 32-страничный стандарт J1634 от SAE, описывающий испытания пробега и эффективности.
Такая процедура использует «городской цикл» АООС США (средняя скорость в 32 км/ч на протяжении 12 км с 18 остановками) и «шоссейный цикл» (средняя скорость в 77 км/ч на протяжении 17 км). Такие же циклы используются для испытаний по экономичности потребления топлива всех легковых машин. Во время обоих циклов машину ведут очень «нежно» – самый агрессивный разгон набирает скорость 97 км/ч за 18 секунд. Между циклами городской и шоссейной езды испытание поддерживает постоянную скорость в 90-100 км/ч для разрядки аккумулятора. АООС США знает, что эти низкоскоростные испытания не отражают реальных условий, поэтому каждое число, обозначающее максимальный пробег конечного продукта, умножается на фактор корректировки, дающий более реалистичный и близкий к потребителю результат.
Вот как Tesla Model S обгоняет Porsche Taycan Turbo S в испытаниях на пробег от АООС США:
Показатель Porsche Taycan Turbo S 2020 года: 192
Показатель Tesla Model S 2020 года: 326
Разница состоит из:
- 8 – добровольное уменьшение показателя компанией Porsche,
- 16 – фактор корректировки от АООС США,
- 41 – полезная ёмкость батареи,
- 26 – разница в нагрузке на дорогу,
- 43 – рекуперация и эффективность мотора.
И тут начинается самое интересное. Фактор корректировки по умолчанию уменьшает итоговый пробег автомобиля, рекламируемый покупателям, на 30%. Так что если машина проходит 300 км в испытаниях на динамометре в городском цикле, она получает городской рейтинг в 210 км. Однако АООС США позволяет автопроизводителям провести три дополнительных цикла вождения, и использовать их результаты, чтобы заслужить более выигрышный фактор корректировки.
Всё это находится в пределах правил. Из всех производителей Tesla занимается этим дольше всего, поэтому неудивительно, что она разобралась во всех трюках для максимизации своих чисел в АООС США. Метод двойных испытаний появился во время пересмотра показателей экономии топлива, которое АООС США проводило в 2008 году. Изначально агентство хотело, чтобы все машины проходили испытания из пяти циклов, однако автопроизводители пожаловались, что это слишком сложно организовать, и АООС США смягчило требования. Затем агентство придумало способ преобразовать результаты испытаний с двумя циклами в результаты испытаний с пятью, и сегодня многие автопроизводители играют в эту игру с двумя методами со своими бензиновыми машинами.
Однако в случае с электромобилями АООС США остановилось на едином 30% факторе корректировки в 2011 году, когда на рынке было ещё слишком мало электромобилей для статистики. Агентство сообщает, что изначально посчитало эту цифру на основе испытаний Toyota Prius, и позже, в 2015 году, подтвердив правильность этой оценки, решило её не менять.
Когда мы спросили АООС США, как эти значения пробега должны коррелировать с поездками в реальном мире, нам ответили, что одной из главных целей простановки маркировки экономии топлива было дать людям возможность сравнить машины, использующие несравнимые источники энергии – с чем эта маркировка, по мнению агентства, справляется. Однако мы считаем, что в случае с пока ещё развивающимся рынком электромобилей важно получать значения пробега, которые можно сравнивать с пробегом других машин, а также с их пробегом в реальном мире. Альтернативный метод корректировки затрудняет сравнение, и мы не убеждены в том, что он даёт результаты, лучше соответствующие вождению в реальном мире, в особенности при реалистичных шоссейных скоростях типа 120 км/ч – именно это число мы используем для расчёта шоссейной эффективности и дальности.
Большие аккумуляторы
Возможно, это очевидно, но чем больше ёмкость аккумулятора, тем больше должен быть пробег на одной зарядке, а у Tesla пока самые большие аккумуляторы. В 2012 году, когда вышла Model S, Tesla предлагала аккумуляторы ёмкостью 85 кВт*ч. Сегодня покупатели могут заказать аккумулятор на 15% больше, с 98 кВт*ч. Среди менее дорогих электромобилей лидируют Model 3 и Y с аккумулятором на 75 кВт*ч.
2020 Porsche Taycan Turbo s и 2020 Tesla Model S
Что не всегда очевидно, так это какой процент от максимального теоретического объёма батареи удаётся использовать. Для защиты аккумуляторов от преждевременного старения электромобили никогда не заряжают и не разряжают их полностью. Некоторые производители раскрывают общую ёмкость, некоторые пишут полезную энергию, некоторые – оба параметра. Многие утаивают эти детали. К примеру, после запуска Taycan Porsche заявляла о ёмкости её аккумулятора в 93,4 кВт*ч, близко к Model S.
На основании неполных данных можно сделать вывод, что Tesla позволяет машинам использовать больший процент энергии аккумулятора, чем другие производители. По-видимому, это отчасти происходит потому, что компания перекладывает часть ответственности на водителя, выбирающего, насколько сильно нужно заряжать аккумуляторы, отмечая, что зарядку выше 90% нужно делать только перед поездками, а не ежедневно.
Выигрыш в эффективности
Самый крупный и полностью заряженный аккумулятор от Tesla содержит в себе энергию, эквивалентную всего 11 литрам бензина. Ключ к увеличению пробега – использовать меньше электричества для движения средства, и возвращать как можно больше энергии, тормозя электромоторами во время того, как водитель снимает ногу с педали акселератора во время многочисленных замедлений в циклах АООС США.
Меньшая нагрузка: сопротивление качению под горку, выражаемое в фунтах силы, препятствующей движению, у Tesla оказывается меньше всего. Эти данные автопроизводители предоставляют АООС США.
Также с годами Tesla значительно меняла электромоторы для повышения эффективности. В 2015 году она представила полноприводные модели, добавив мотор на переднюю ось Model S, которая раньше была только заднеприводной. Второй мотор и ось добавляют веса и трения, однако полноприводная Model S 85D растянула пробег, измеряемый АООС США, на 8 км по сравнению с заднеприводной. Как? Как и в случае с ДВС, более эффективно будет крутить маломощный мотор с большой загрузкой, чем мощный мотор с малой.
В ранних полноприводных моделях использовались два индукционных мотора, использующих колебания электрического тока для создания вращающегося магнитного поля, раскручивающего мотор. В моделях 2019 года Tesla перешла на более эффективный передний синхронный мотор с постоянными магнитами на Model S и Model X. Это, а также иные небольшие правки, увеличило дальность вариантов Long Range на 10%, до 595 км для Model S и 523 км для Model X.
У новой Model S Long Range Plus дальность возросла до 647 км за счёт дальнейших улучшений. В их числе: сиденья, аккумулятор и моторы похудели суммарно на 63,5 кг, колёса стали аэродинамичней, сопротивление качению у шин уменьшено, механический масляной насос у заднего двигателя заменили электрическим. Так Tesla может остаться лидером по дальности хода на ещё восемь лет.
Тест на детекторе лжи
Тесты дальности и эффективности проводятся на динамометре, который нужно калибровать так, чтобы сопротивление роликов соответствовало происходящему на дороге. Суммарная сила, препятствующая движению машины, называется дорожной нагрузкой. В неё входят аэродинамическое сопротивление, сопротивление шин качению и трение в трансмиссии.
Дорожную нагрузку измеряют во время качения машины по инерции, когда она замедляется со скорости около 130 км/ч до скорости порядка 15 км/ч. Время, за которое произошло замедление, используется для подсчёта трёх коэффициентов в квадратном уравнении, выражающем фунты силы, препятствующей поступательному движению машины с заданной скоростью. Эти коэффициенты определяют сопротивление динамометра во время испытаний на эффективность и дальность.
В 39-страничном документе J1263 от SAE, естественно, содержится куча рекомендаций по поводу этой процедуры, включая требования к глубине протектора покрышек и предварительному пробегу машины, чтобы тестовые автомобили правильно симулировали реальную езду.
Однако автопроизводители могут, и собирают экземпляры с наилучшими характеристиками – с самыми скользкими подшипниками и лучшими тормозами – и гоняют их на самых гладких поверхностях.
У Hyundai из-за этого были неприятности в 2012. Компания использовала очень сильно оптимизированные покрышки и особо отобранные результаты, недостижимые в реальном мире. В 2014 году АООС США оштрафовало её на $100 млн и уменьшило рейтинги экономии топлива для большинства моделей Hyundai и Kia 2012 и 2013 годов.
Детектор лжи зависимости дорожной нагрузки от скорости. Чёрные показатели -результаты тестов журнала Car and Driver; зелёные – спецификации Tesla согласно АООС США.
Мы, естественно, захотели выборочно измерить дорожную нагрузку Tesla, лучшую в своём классе, поэтому провели тесты замедления для Model 3, Model Y и Model S. Хотя мы использовали далёкий от идеальной гладкости отрезок дороги длиной в 2 км, а наши машины не были специально подготовлены, полученные результаты не отличались от заявленных более, чем на несколько процентов.
Это явное свидетельство того, что компания не пытается обманывать тесты на замедление, и способна оптимизировать эффективность, реально обгоняя конкурентов.
Хотя Tesla, по сравнению с большинством автопроизводителей, охотно делится дальностью пробега для разных предлагаемых комбинаций автомобилей – она обязана сообщать только данные по самым популярным вариантам – иногда она кое о чём умалчивает. К примеру, из данных по дорожной нагрузке, отправленных ею в АООС США, следует, что колёса диаметром в 21″ для Model S Long Range Plus уменьшат дальность поездки почти на 130 км. Таких данных на веб-сайте компании вы не найдёте.
Ближе к розетке. Как пережили морозы владельцы электромобилей
Источник: https://www.kommersant.ru/doc/3187669
Пару дней дороги столицы казались почти пустыми. Кто-то не завелся, а кто-то сразу пересел на общественный транспорт. При этом неожиданно комфортно себя чувствовали все еще немногочисленные обладатели электромобилей.
Несмотря на распространенное мнение о том, что такая машина в мороз разряжается быстрее смартфона, по словам владельцев, на практике все оказалось не так страшно.
Но минусы есть. К примеру, водитель электромобиля от Tesla Андрей Товпик отметил, что в мороз существенно снижается километраж, который машина может пройти на одном заряде: «У меня нет проблемы с запуском автомобиля — там нет мотора, он не заводится, он просто включается. Если она стоит на улице, за пять минут до выхода щелкаешь «включить обогрев салона», и, пока ты спускаешься на лифте, подходишь к машине, салон уже теплый. Из минусов: расход электрики — Tesla показывает вам батарейку и пишет, сколько примерно километров вы проедете — при -36 у меня возрос расход заряда в полтора раза».
Для Tesla с большой батареей сокращение кажется несущественным – 350-400 километров на одном заряде против 600 при нормальной температуре. А вот электрические малолитражки Chevrolet Volt и Nissan Leaf страдают сильнее – по данным портала Green Car Reports, в морозы они проедут менее 100 километров.
На деле километраж еще меньше, сообщил «Коммерсантъ FM» владелец Nissan Leaf Захар Пашун: «В -30 за бортом пробег на одной зарядке вплоть до 50 километров может упасть. Время зарядки электромобиля зимой больше, потому что заряжать можно, только когда батарея находится в плюсовой температуре. Если вы ставите машину на зарядку, и она моргает, что она заряжается, на самом деле первые 20 минут эта энергия будет идти сначала на подогрев батареи, а только потом уже на саму зарядку».
Желающим обзавестись электромобилем необходимо позаботиться о наличии гаража или закрытой парковки. Если оставлять такую машину в мороз на улице, заряд будет быстро сокращаться, отметил соучредитель Moscow Tesla Club Игорь Антаров: «Лучше всего хранить электромобиль подключенным к розетке или, как минимум, хотя бы оставлять заряженным с полной батареей, если неизвестно время хранения — может, очень надолго, или могут быть какие-то суперэкстремальные условия, например, когда температура -30 и ниже. Tesla точно на ползимы, как минимум, хватит, даже если будет такой суровый мороз».
Популярность электрокаров продолжает расти, а вот цена комплектующих, наоборот, падает: аккумуляторы для электромобилей за период с 2010 по 2016 год подешевели на 80%.
На прошедшем автосалоне в Детройте автомобилем года впервые выбрали электрокар — признание получил Chevrolet Bolt. Жюри оценило запас хода: на одной зарядке машина способна пройти почти 400 километров. Кроме того, у автомобиля доступная цена: его минимальная стоимость — $37 тыс.
Источник
Все новости
Первые в РФ и СНГ
Продаем Tesla с 2013 года
Оформим, доставим, растаможим
Финальная цена на сайте
Внимание каждому клиенту
Tesla Model S получает запас хода 752 мили с новым энергоемким аккумулятором ONE одиночный заряд.
Модель S — это самый дальнобойный автомобиль Tesla, который может проехать до 405 миль на одной зарядке в зависимости от конфигурации.
Генеральный директор Илон Маск часто говорил, что Tesla могла бы сделать его еще более дальнобойным, вставив в него аккумуляторную батарею на 120 кВтч, но вместо этого автопроизводитель сосредоточился на увеличении дальности действия за счет повышения эффективности.
Чтобы продемонстрировать собственную аккумуляторную технологию, наша компания Next Energy (ONE) установила собственную аккумуляторную систему на модель S. миль:
Наша Next Energy, Inc. (ONE), мичиганская компания, занимающаяся производством аккумуляторов, продемонстрировала экспериментальную батарею, которая обеспечивает питание электромобиля на 752 мили без подзарядки. Автомобиль прошел дорожные испытания в Мичигане в конце декабря со средней скоростью 55 миль в час. Результаты были подтверждены третьей стороной с использованием динамометрического стенда, на котором испытательный автомобиль Tesla Model S, оснащенный экспериментальной батареей, проехал 882 мили со скоростью 55 миль в час.
Они выпустили видео с тестом диапазона:
В первоначальном пресс-релизе компания ничего не объяснила о своей аккумуляторной технологии.
После того, как мы спросили, ONE отправил Electrek более подробную информацию, подтверждающую, что они добавили около 99,8 кВтч энергии в транспортное средство, которое изначально поставляется с аккумулятором ~ 100 кВтч, за счет конструкции с более высокой плотностью энергии:
Система аккумуляторов имеет плотность энергии 416 Втч/л (по сравнению с примерно 245 Втч/л оригинальной упаковки) и использует никель-кобальт-марганцевый катод и графитовый анод. Пакет добавил в общей сложности дополнительные 331 кг к исходной массе аккумулятора (и автомобиля), а также добавил 99,8 кВтч энергии. Удельная плотность энергии протестированного нами рюкзака составила 231 Втч/кг.
Помимо впечатляющей плотности энергии, в этом заявлении не так много информации, поскольку химия с использованием никель-кобальт-марганцевого катода и графитового анода довольно распространена.
Хотя компания также добавила, что планирует изменить химический состав своей батареи Gemini:
Gemini будет использовать новый анод без графита и катод без никеля и кобальта, повышающий плотность энергии примерно до 450 Втч/л и 290 Втч/кг в долгосрочной перспективе.
У нас есть тестовые элементы емкостью 10 Ач, которые поддерживают указанные выше системные цели, и мы планируем увеличить эти тестовые элементы до 1000 к середине 2022 года. Мы интегрируем полный пакет с использованием архитектуры Gemini для сопряжения тяговой батареи LFP с обогащенным марганцем анодом без диапазона. удлинитель к концу 2022 года.
У нас есть тестовые элементы емкостью 10 Ач, которые поддерживают указанные выше системные цели, и мы планируем увеличить эти тестовые элементы до 1000 к середине 2022 года. Мы интегрируем полный пакет с использованием архитектуры Gemini для сопряжения тяговой батареи LFP с обогащенным марганцем анодом без диапазона. удлинитель к концу 2022 года.Мичиганская компания планирует выпустить серийный образец своей ячейки к концу следующего года.
Это интересно, но, как я уже сказал, не хватает подробностей. Кроме того, тот факт, что он достиг впечатляющего диапазона, не означает, что это решение является коммерчески жизнеспособным. Долговечность аккумулятора не рассматривалась, а аккумуляторная батарея на 200 кВтч значительно увеличила бы цену автомобиля.
Так что за этим нужно следить, но пока я сохраняю здоровый скептицизм.
FTC: Мы используем автоматические партнерские ссылки, приносящие доход. Еще.
Будьте в курсе последних новостей, подписавшись на Electrek в Новостях Google.
Вы читаете Electrek — экспертов, которые день за днем сообщают новости о Tesla, электромобилях и экологически чистой энергии. Обязательно заходите на нашу домашнюю страницу, чтобы быть в курсе всех последних новостей, и подписывайтесь на Electrek в Twitter, Facebook и LinkedIn, чтобы оставаться в курсе событий. Не знаете, с чего начать? Посетите наш канал YouTube, чтобы быть в курсе последних обзоров.
Новая модель Tesla Model S может проехать 400 миль без подзарядки. Вот почему это может не иметь значения
Си-Эн-Эн —
Поздно вечером в понедельник Tesla объявила, что ее новый седан Model S Long Range Plus стал первым электромобилем, сертифицированным EPA и способным проезжать более 400 миль без подзарядки.
cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_8CB7E940-89C0-2574-50D5-BE1E955DB64D@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Но эта веха может на самом деле не так много значить для потребителей.Ряд электромобилей, уже представленных на рынке, имеют запас хода более 200 миль, чего, по мнению многих экспертов, достаточно, чтобы обеспечить покупателям достаточный комфорт.
ШевролеВладельцам электромобилей предстоит изменить правила игры
«Для электромобиля пробега более 200 миль будет более чем достаточно почти для всех», — сказал Сэм Абуэльсамид, аналитик отрасли электромобилей из консалтинговой фирмы Guidehouse Insights.
А для тех покупателей автомобилей, которые все еще не чувствуют себя комфортно, даже при пробеге более 200 миль, скачок до 400 не поможет, сказала Джессика Колдуэлл, аналитик Edmunds.com.
«Эта разница между 100 и 200 велика, но от 300 до 400, возможно, менее эффективна», — сказала она.
По ее словам, для тех клиентов, которые все еще колеблются, их проблема больше не актуальна. Это зарядная инфраструктура.
Средний американец проезжает менее 40 миль в день, а владельцы электромобилей могут заряжать свои электромобили дома. Людям нужен большой радиус действия, когда они отправляются в дорожные поездки. Для , что больше и лучше зарядных устройств будут иметь большое значение, сказала она, а не еще 50 миль дальности.
«[Зарядные устройства] должны работать, а не ломаться, — сказала она, — и не так, чтобы очередь была очень длинной».
Устанавливаются дополнительные зарядные устройства.
По данным Международного энергетического агентства, количество общедоступных зарядных устройств во всем мире увеличилось на 60% в период с 2018 по 2019 год. Однако основная часть этого роста пришлась на Китай, .
По цене Tesla Model S Long Range Plus находится в верхних эшелонах даже среди роскошных автомобилей. Базовая цена Tesla Model S Long Range Plus составляет около 75 000 долларов США, что примерно столько же, сколько у заменяемой модели Long Range, запас хода которой, согласно EPA, составляет 373 мили.
Tesla Model S Long Range на Манхэттене. Новый Long Range Plus идет еще дальше.
Дэвид Уильямс/Redux для CNN трудно понять, сколько денег это переводится в долларах за милю, поскольку единственная другая версия Model S в настоящее время предлагается на веб-сайте Tesla 9.
0072 в США — это Model S Performance, которая стоит почти 90 000 долларов. Model S Performance может проехать всего 348 миль без подзарядки, но покупатели, по-видимому, платят за 2,3-секундное время разгона автомобиля с нуля до 60 и лучшую управляемость. (Long Range Plus разгоняется с нуля до сотни за сравнительно неторопливые 3,7 секунды.)
Еще одна вещь, которую следует учитывать, это то, что Tesla не будет единственным автопроизводителем, который будет предлагать электромобили, способные проезжать сотни миль без подзарядки.
Дэвид Уильямс/Redux для CNN950 миль за два дня. Поездка на электрическом автомобиле Tesla
Со своей стороны, ГМ
(GM) заявила, что в ближайшие несколько лет у нее также будут автомобили с запасом хода более 400 миль благодаря новым аккумуляторным технологиям.
Volkswagen также заявил, что предложит автомобиль с пробегом более 400 миль, но эта оценка основана на европейских тестах вождения и поэтому не обязательно будет применима к рынку США.
Оценки EPA, заметьте, всего лишь оценки. Запас хода для электромобилей измеряется с использованием тех же тестов, которые EPA диктует для автомобилей с бензиновым двигателем. Они предназначены для имитации реального использования, но представляют собой строго стандартизированные лабораторные тесты, что означает, как говорится, «Ваш пробег может отличаться».
Тем не менее, с оценкой EPA в 402 мили, водители Tesla Model S Long Range Plus должны легко преодолевать расстояние в 300 миль при ежедневном вождении, сказал Абуэльсамид.