Teslas batterier slutar åldras?

I onsdagens artikel om finska Tesla Model S taxin som har kört 40,000 mil nämnde vi Belgiska Teslaklubbens undersökning om Teslas räckvidd.

Det är ju trevligt med enstaka taxibilar som efter 40,000 mil endast tappat 7% i batterikapacitet – men det är ju bara en bil. För att få statistisk underlag måste fler bilar undersökas.

Det är välkänt att elbilars batterier tappar kapacitet med åren. En begagnad elbil kommer inte lika långt på full laddning som när den var ny. Det många vill veta är hur snabbt degraderas batterierna? Måste man köpa nya efter några år? Eller håller de bilens livslängd ut? För att få något slags svar måste man undersöka räckvidden av många elbilar.

Det är exakt det den Belgiska Teslaklubben har gjort. I flera år har de minutiöst samlat räckviddssiffror från hundratals Teslor. Vi har rapporterat om deras resultat redan förut men ju mer åren går, ju mer data de lyckats samla ihop desto mer intressant blir deras statistik. Nu ståtar deras databas med data från över 400 Teslor av olika modeller. Resultatet sammanfattas bäst i grafen ovan.

Grafen visar dels att det är sant att elbilars batterier får minskad kapacitet med åren, som resulterar i minskad räckvidd för bilarna. Men grafen visar också att det är en väldig spridning på räckvidden mellan olika exemplar. Vissa ägare lyckas “vinna i lotteriet” och får bilar som har till och med längre räckvidd än Tesla uppger – vissa i början, vissa till och med efter flera tusen mil. Andra får “måndagsexemplar” vars batterier är sämre, ibland mycket sämre än genomsnittet. Vad man får för batteri är lite av ett lotteri. Förståeligt med tanke på att det är alltid små skillnader mellan olika battericeller beroende på ytterst små skillnader i tillverkningsprocessen och de ingående kemikaliernas renhet. Vi vet även sedan tidigare att hög värme och att ha batterierna fulladdade till 100% under längre tid kan också öka risken för snabbare batteridegradering.

Men nu med flera års samlade statistik från hundratals bilar i ryggen kan vi konstatera ett häpnadsväckande faktum:

Bilarnas batterier åldras snabbt under de första 5,000 milen – men sedan avtar takten av degradering!

Att takten av batteridegradering avtar med åren är ett helt revolutionerande och kontroversiellt påstående – men trenden är väldigt tydlig. Efter 5,000 mil har de flesta Teslor tappat ungefär 5% av sin ursprungliga batterikapacitet – men det dröjer sedan 25,000 mil till innan de har tappat 5% till!

När elbilar var nya var det många som oroade sig över hur länge batterierna skulle hålla? Skulle man behöva köpa nya batterier efter några år? I början sa många olyckskorpar att man skulle behöva byta batteri i sin bil efter två-tre år. Men sedan när åren gick visade det sig att elbilars batterier håller mycket bättre än vad många hade trott. (Många jämför dem mot telefoners och bärbara datorers batterier – men elbilar tar mycket bättre hand om sina batterier, undviker att de blir för varma eller kalla och för mycket laddade vilket sliter på batterier. Därför håller elbilars batterier mångdubbelt längre.)

För två år sedan verkade det som om Teslas batterier försämras med runt 7% efter 10,000 mil. Batterierna kan då lagra 7% mindre el än när de var nya – och bilen kommer därför också 7% kortare än när den var ny. Det verkar fortfarande stämma – men endast för de första 10,000 milen!

För efter 20,000 mil har bilarnas batterier inte försämrats med 14% – utan endast med runt 8%! Degraderingen verkar i stort sett ha avstannat!!!

Hur kan detta vara möjligt?! Luras statistiken på något sätt? Det går ju emot allt vi vet om batterier!

Om vi tar det där sista först: de flesta undersökningar av batterier har undersökt dem i laboratoriemiljö, under accelererade omständigheter (som till exempel värmeskåp för att de ska åldras snabbare). Man kan inte både ta hand om batterierna och undersöka deras degradering samtidigt – då drar ju undersökningen ut i åratal. Alla har sett hur snabbt batterierna degraderas i början – och förlängt den kurvan. Men ingen har undersökt hur hundratusentals batterier degraderas med åren om man samtidigt gör allt för att de ska må så optimalt som möjligt. Ingen – förrän nu, med verkliga data från verkliga bilar.

Men luras statistiken? Stirrar vi oss blinda på hur långt bilarna har åkt? Batterier degraderas även med åldern. Även om du inte kör något så minskar batteriernas kapacitet med åren. Kan det vara så att det vi egentligen ser i grafen är bara ett uttryck av att vissa åker väldigt långt med sina bilar, åker många tusen mil på väldigt kort tid?

Tar vi samma data och byter X-axel till tid istället för distans framträder dock samma trend. Batterierna degraderas 4% under första året – men sedan minskar takten och det tar 3 år till innan de degraderas med 4% till!

Graferna tyder på att Teslas batterier degraderas med runt 5% de första 4000 milen, de första två åren – sedan avstannar i stort sett batteridegraderingen!

Batterierna kommer hålla ännu bättre än vad vi hittills hade trott. Även tio år gamla bilar med 30,000 eller fler mil bakom sig har goda chanser att ha 85-90% kvar av sin ursprungliga batterikapacitet. Rent statistiskt kommer det finnas bilar både bättre och sämre genomsnittet – men att genomsnittselbilens batterier håller så bra överraskar de flesta.

Tack vare den öppna databasen kan man även skärskåda de enstaka bilarnas värden och se om den genomgripande trenden med avtagande takt på batteridegradering verkligen stämmer även på individnivå. Vissa elbilister har rapporterat in siffror om sina elbilar i åratal. Och trenden kommer igen även på individnivå! Vissa bilar får fortsatt minskad räckvidd, men de flestas degradering avstannar efter ett tag.

Ett lysande exempel är Tesloops Tesla Model X. Tesloop är en limousinfirma som håller järnkoll på sina Tesla bilar. På deras hemsida kan man hämta hem statistik över deras bilar. Bilar som åker långt, flera tiotusen mil per år. Ovan graf visar räckvidden deras Tesla Model X med 90 kWh batterier har rapporterat varje månad. Det är väldigt tydligt hur dess batteridegradering i stort sett avstannar efter de första nio månaderna – efter de första 20,000 milen. Bilen har sedan dess åkt sammanlagt 48,000 mil på lite mindre än två år. (Och den Supercharger-laddas fyra gånger per dag!)

Teslas batterier verkar hålla långt bättre än vad någon hade hoppats. Efter en snabb initial degradering med ca 5% verkar batterierna stabilisera sig och degraderas sedan ytterst lite resten av bilens livslängd. Även väldigt gamla begagnade Teslor och långkörare har 85-90% av sin ursprungliga batterikapacitet kvar. Ju mer man undersöker saken, ju mer åren går desto tydligare blir det att den oron vissa haft över om batterierna kommer hålla är obefogad.

Alla elbilar är dock inte skapta lika. Ovan graf visar hur Nissan Leafs batterikapacitet försämras med åren. De första åren försämras båda bilarnas batterier i ungefär samma takt. Men medan Teslas batteridegradering avtar efter de två första åren fortsätter Leafens batterier försämras i samma takt – eller till och med en aning accelererat efter 4 år. Skillnaden beror mest troligt på hur pass bra bilarna tar hand om sina batterier. Teslas ingenjörer har lagt ner mycket arbete på att hålla batteriernas miljö optimal med bland annat kylvatten som cirkulerar mellan batterierna för att kyla dem. Nissan Leafs batterier är däremot helt okylda. Den besparingen verkar bita tillbaka i ägarnas plånbok efter några år. Att designa bilens batteripack så den tar ordentligt hand om battericellerna kan visa sig vara guld värt i långa loppet.

 

---

Våra tidigare artiklar i ämnet:

40,000 mil med Tesla Model S

Tesla Model S batteridegradering

Gamla elbilsbatterier

Rekonditionerade batterier

Batteribalansering

Nissan har fixat batteriproblemet i Leaf 30