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Batterie BYD et batterie Tesla - comparaison des technologies

Table des matières

Les performances d'un véhicule électrique sont principalement déterminées par des technologies de base telles que le système d'entraînement électrique, la technologie de contrôle électronique, la batterie et le châssis, parmi lesquelles l'importance de la batterie est évidente. Tesla et BYD, les deux géants du secteur des véhicules électriques, se sont engagés sur deux voies totalement différentes en matière de technologie des batteries. Cet article compare les différences entre Batterie BYD contre batterie Tesla dans la technologie des batteries sous sept aspects.

Technologie de R&D sur les batteries

Tesla

Si l'on compare les batteries BYD et les batteries Tesla, la plus grande différence réside dans la technologie de recherche et de développement des batteries. Avant 2020, Tesla n'a pas développé de batteries de manière indépendante. Elle a toujours coopéré avec d'autres fabricants de batteries. Au début, elle a principalement acheté les batteries de Panasonic. pile ternaire au lithium. À partir de 2019, Tesla a commencé à produire en masse en Chine et a coopéré avec LG et CATL pour acheter des batteries au lithium-ion.

Tesla a utilisé des cellules 18650 dans les premiers temps, et des batteries 21700 dans les derniers temps. Si l'on prend l'exemple de la batterie de la première Model S, elle se compose de plus de 7 000 batteries 18650 montées en série et en parallèle pour former une unité d'alimentation.

batterie cylindrique

À l'aube de 2020, dans un contexte de concurrence accrue sur le marché, Tesla a annoncé qu'elle avait commencé à développer de manière indépendante des batteries cylindriques de grande taille 4680. Cette batterie ternaire au lithium est développée indépendamment sur la base des batteries 21700 de Panasonic. La densité énergétique est presque 5 fois supérieure à celle de la batterie 21700, la durée de vie de la batterie est augmentée d'environ 16%, ce qui signifie que les batteries peuvent être chargées de 20% à 80% en l'espace de 15 minutes.

Les informations publiques montrent que les avantages de la batterie 4680 sont évidents. Il a été annoncé à plusieurs reprises que la production de masse était sur le point d'être réalisée, mais malheureusement, ce n'est pas encore le cas. La raison en est que les performances globales ne sont pas à la hauteur, c'est-à-dire que la technologie n'est pas encore suffisamment mûre.

BYD

BYD a commencé à produire des batteries vers l'an 2000, principalement pour les téléphones portables. Elle fournissait des batteries aux principaux fabricants de téléphones portables tels que Motorola et Nokia, ce qui lui a permis de jeter des bases solides pour son entrée ultérieure dans le secteur des batteries d'alimentation pour automobiles.

Les batteries BYD et les batteries Tesla sont complètement différentes en termes d'itinéraire technique. Tesla a toujours été favorable aux batteries ternaires au lithium, qui sont légèrement moins affectées par les températures élevées et basses, avec une densité énergétique plus élevée et une durée de vie plus longue que les batteries au lithium-ion.

Cependant, BYD a pesé différents facteurs tels que la sécurité des batteries, la technologie, la durée de vie des batteries et le coût des véhicules, et a finalement choisi d'utiliser les batteries au lithium-ion comme axe de recherche et de développement. Jusqu'en 2020, BYD a annoncé la production en masse de batteries à lames. Immédiatement après, de nombreuses entreprises automobiles chinoises, dont Tesla, ont contacté BYD pour discuter d'une coopération en matière de batteries. Selon des sources officielles, l'usine Tesla de Berlin, en Allemagne, a commencé à produire en masse des batteries à lames.

BYD-lame-batterie

En bref, la technologie des batteries de BYD a complètement réalisé la recherche et le développement indépendants et la production de masse, et la capacité installée actuelle des batteries dans le monde est la deuxième après celle de CATL. Tesla n'est pas encore parvenu à produire en masse des batteries qu'il a lui-même développées, et son principal avantage réside dans la technologie de gestion des batteries.

Technologie de contrôle électrique

En raison du grand nombre de batteries individuelles superposées dans les premières batteries de Tesla, chaque section nécessitait un système de gestion indépendant. Pour gérer 7 000 ou 8 000 petites batteries en même temps, il fallait un support technique solide.

Tesla a donc développé son propre système de gestion de batterie BMS. Le système BMS développé par Tesla adopte une configuration maître-esclave. Le contrôleur maître (BMU) est responsable de la haute tension, du test d'isolation, du verrouillage de la haute tension, du contrôle des contacteurs, de la communication externe et d'autres fonctions, et le contrôleur esclave (BMB) est responsable de la tension du monomère, du test de température et du rapport au BMU.

Technologie de commande électrique

Cette technologie peut fournir une estimation précise de l'état de la batterie, une gestion de l'équilibre énergétique de la batterie, une gestion de la chaleur de la batterie, une surveillance, un diagnostic en ligne et des fonctions d'alerte précoce. Dans l'ensemble du domaine des véhicules électriques et des l'industrie des piles au lithiumLa technologie de contrôle électrique de Tesla occupe une position de leader.

Sécurité des batteries

Le principal avantage de la batterie ternaire au lithium est que la densité énergétique est plus élevée, que les performances de charge et de décharge de la batterie sont légèrement meilleures dans un environnement à basse température et que la durée de vie de la batterie est plus longue que celle de la batterie au lithium-ion, mais l'inconvénient est également défectueux. Dans un environnement à haute température, les propriétés chimiques sont plus actives.

BYD ne construit pas seulement des voitures, mais produit également des batteries, et elle est bien consciente de la relation entre la sécurité des batteries et l'ensemble du véhicule. L'activité chimique de la batterie lithium-ion elle-même est plus stable. En outre, BYD a développé de manière indépendante le premier système de refroidissement et de chauffage direct au monde pour les batteries de puissance, qui améliore efficacement les performances de charge et de décharge de la batterie dans des environnements à basse température et à haute température.

Les avantages des piles à lames en termes de densité énergétique, de performances de charge et de décharge, d'autonomie, de durée de vie, de volume et de coût dépassent de loin ceux des piles ordinaires au phosphate de fer-lithium.

Lorsque le test de pénétration des clous a été effectué sur la lame lithium-ion de la batterie BYD par rapport à la batterie Tesla, la batterie lithium ternaire Tesla a fumé pendant un court moment, puis a pris feu, tandis que la batterie lithium-ion de la lame n'a pas fumé ni pris feu, même dans des environnements extrêmes tels que la collision, l'extrusion, la surcharge et l'acupuncture. Cela montre que la température de la batterie est contrôlable et que les performances globales sont relativement stables.

Durée de vie de la batterie

Une autre grande différence entre la batterie BYD et la batterie Tesla est la durée de vie du cycle de la batterie. Comparée à la batterie ternaire au lithium utilisée par Tesla, la batterie à lames de BYD peut être rechargée 2 500 à 3 000 fois, alors que la batterie ternaire au lithium est généralement rechargée entre 1 500 et 2 000 fois.

En supposant qu'un véhicule purement électrique parcourt 15 000 kilomètres par an, ce qui équivaut à rouler en moyenne 41 kilomètres par jour, il compte pour un cycle de charge tous les trois jours et consomme 122 fois par an. En supposant que la batterie soit cyclée et rechargée 2 000 fois, elle peut théoriquement être utilisée pendant 16 ans. En d'autres termes, la durée de vie de la batterie à lame peut être supérieure d'au moins 5 ans à celle de la batterie ternaire au lithium.

Technologie de charge rapide

En ce qui concerne la technologie de chargement des batteries, la batterie BYD et la batterie Tesla ont également emprunté deux voies différentes. Tesla adopte un mode de charge rapide à courant élevé, et la pile de charge super rapide de troisième génération peut atteindre une puissance de charge de 250 kilowatts.

Chargement rapide Tesla

BYD adopte un mode de charge rapide à haute tension. La puissance maximale de la charge rapide en courant continu peut atteindre 120 kilowatts, et elle peut être chargée de 30% à 80% en 25 minutes. Du point de vue du temps de charge réel, il n'y a pas de grande différence entre les deux modes de charge.

Puissance du moteur

Chaque marque possède sa propre technologie, ce qui garantit également la qualité du produit. Si l'on compare la batterie BYD à la batterie Tesla, les modèles BYD sont équipés de moteurs synchrones à aimant permanent développés par la marque elle-même. Ce type de moteur est plus petit et plus flexible, ce qui permet de réduire l'espace occupé et de fournir plus d'espace utilisable pour le véhicule.

L'essieu avant de la Tesla Model 3 utilise toujours un moteur asynchrone à courant alternatif, tandis que l'essieu arrière utilise un moteur synchrone à aimants permanents. Par rapport aux moteurs asynchrones à courant alternatif, les moteurs synchrones à aimants permanents ont des dimensions plus compactes, une efficacité opérationnelle plus élevée, une durée de vie de la batterie plus longue et sont plus faciles à contrôler. Dans le modèle Y, Tesla continue d'utiliser la solution du moteur synchrone à aimant permanent. La combinaison moteur asynchrone + moteur synchrone à aimants permanents permet de mieux exploiter les caractéristiques de la zone à haut rendement du moteur asynchrone à grande vitesse et de la zone à haut rendement du moteur à aimants permanents à faible vitesse, et de compléter l'efficacité des deux zones de travail.

Toutefois, ce type de moteur présente également un inconvénient, à savoir qu'une fois que le moteur est entraîné pendant une période trop longue et qu'il se trouve dans un état de température élevée, une démagnétisation peut se produire. Face à ce phénomène, BYD a fait un compromis entre la batterie BYD et la batterie Tesla. Sa batterie à lames est dotée d'un système de contrôle de la température afin de résoudre le problème du moteur.

Coût global

Si Tesla a choisi les batteries 18650, c'est principalement parce que cette technologie est très mature et que la méthode de superposition permet d'augmenter le stockage de l'énergie. En cas de problème avec une seule batterie, il est relativement facile d'y remédier et de contrôler efficacement les coûts. Il s'agit là d'un grand avantage de la batterie ternaire au lithium de Tesla.

Toutefois, le coût global des batteries ternaires au lithium est relativement élevé. Le coût global par kilowattheure est généralement compris entre 800 et 1 000 RMB, tandis que le coût par kilowattheure de la batterie à lame de BYD est d'environ 600 à 750 RMB. Bien sûr, le coût réel après chargement est beaucoup plus élevé que ce coût, en prenant un modèle avec une autonomie de 600 kilomètres comme exemple, la capacité générale de la batterie est d'environ 70 kilowattheures, ce qui équivaut à ce que la batterie ternaire au lithium est au moins 20 000 RMB plus chère que la batterie à lame.

En résumé, la batterie BYD et la batterie Tesla sont différentes à divers égards, mais il s'agit de choix faits par les fabricants pour améliorer les performances ou l'expérience de l'utilisateur, et chacune a ses propres avantages et inconvénients.

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