Saksalaisen RWTH Aachenin yliopiston tutkijat ovat tehneet perusteellisen purkuanalyysin kahdesta maailman johtavan sähköautovalmistajan, Teslan ja BYD:n, litiumioniakusta. Tutkimuksessa verrattiin Teslan 4680-sylinterikennoa ja BYD:n Blade-prismaattista kennoa kennotasolla.
Erot ovat merkittäviä niin rakenteessa, materiaaleissa kuin suorituskyvyssä. Tesla 4680 on sylinterimäinen kenno, halkaisijaltaan 46 mm ja korkeudeltaan 80 mm. BYD Blade on prismaattinen kenno, kooltaan 965 × 90 × 14 mm.
Kennojen koko kertoo paljon: BYD:n kenno on fyysisesti suurempi ja painavampi, mutta sisältää enemmän energiaa. Tesla taas luottaa tehokkuuteen pienemmässä koossa.
Sähköiset ominaisuudet ja energiasisältö
|
Ominaisuus |
Tesla 4680 |
BYD Blade |
|
Nimellisjännite |
3,7 V |
3,2 V |
| Kapasiteetti | 23,1 Ah | 135 Ah |
| Energia | 85,6 Wh | 432 Wh |
| Paino | 355 g | 2,7 kg |
| Tilavuus | 133 ml | 1216 ml |
| Energiatehokkuus | 241 Wh/kg, 643 Wh/l | 160 Wh/kg, 355 Wh/l |
Tesla 4680 -kenno tarjoaa siis merkittävästi suuremman energian tilavuus- ja painoyksikköä kohden, mutta BYD:n kenno varastoi kokonaisuudessaan enemmän energiaa.
Tesla 4680 käyttää niin kutsuttua tabless-rakennetta, jossa elektrodit kytkeytyvät kennon päihin ilman erillisiä ulostuloja. Tämä vähentää vastuksia ja tuotantokustannuksia. BYD Blade käyttää Z-taitettua elektrodipinoa, joka kiinnitetään tiiviisti kennon runkoon. Liitokset tehdään ultraääni- ja laserhitsauksen yhdistelmällä.
Tesla käyttää pelkästään laserhitsausta, mikä sopii sen automaattiseen tuotantolinjaan. BYD taas hyödyntää monipuolisempaa liitostekniikkaa kompaktin kennorakenteen vuoksi.
Yksi keskeinen ero on kennojen lämmöntuotto. Tesla 4680 tuottaa kolminkertaisen määrän lämpöä per tilavuusyksikkö 1C-kuormituksella verrattuna BYD Blade -kennoon. Tämä tarkoittaa, että Tesla vaatii tehokkaamman jäähdytysjärjestelmän, mikä voi nostaa järjestelmätason kustannuksia – erityisesti nopeassa latauksessa tai kovassa käytössä.
Tesla käyttää korkean energian NMC811-katodia ja PAA-PEO-sidoksia anodissa. BYD luottaa turvalliseen ja pitkäikäiseen LFP-katodiin sekä CMC/SBR-sideaineisiin. Molemmissa käytetään pelkästään grafiittia anodimateriaalina – piiyhdisteitä ei havaittu.
Tesla on selvästi suunnitellut kennonsa suorituskyky edellä, kun taas BYD panostaa kustannustehokkuuteen ja lämpöturvallisuuteen. Vaikka Tesla 4680 tarjoaa korkeamman energiatiheyden, on BYD:n kennon valmistuskustannus arviolta 10 €/kWh halvempi. LFP:n edulliset raaka-aineet (rauta, fosfaatti) ja suuri kapasiteetti tekevät siitä houkuttelevan vaihtoehdon erityisesti edullisiin sähköautoihin.
Tutkimukseen voi tutustua täällä.
