Com’è fatta?
Come le batterie di ogni Tesla recente, la batteria di Tess è larga, bassa e piatta e si trova sotto il pianale dell’auto, fra le ruote: è la parte evidenziata in rosso qui sotto.
La disposizione della batteria è mostrata sul display centrale durante la ricarica.
TESS ha una batteria da 70 kWh nominali, la più piccola attualmente disponibile, che ho scelto intenzionalmente per non portare in giro massa che solitamente non mi serve: pesa infatti circa 453 kg contro i 625 kg della versione da 100 kWh. La differenza di peso (172 kg) equivale a due passeggeri adulti.
La batteria di TESS è composta da 5880 celle cilindriche tipo 18650 (da 18 mm di diametro e 65 mm di altezza), secondo Teslatap. Le celle hanno una tensione massima di carica di 4,2 V e sono raggruppate in 14 moduli da 420 celle, a loro volta racchiusi in un grande contenitore metallico dotato di raffreddamento e riscaldamento a liquido. Si stima che la batteria da 70 kWh contenga circa 63 kg di litio.
A titolo di confronto, le batterie delle Model S e X da 85 kWh, invece, contengono 7104 celle 18650 in 16 moduli da 444 celle. Quelle da 100 kWh contengono 516 celle per modulo, per un totale di 8256 celle.
In questo video viene smontata completamente una batteria di una Model S:
Altre immagini dello smontaggio dei componenti di una batteria di una Model S sono in questo articolo di TeslaMotorsClub.com.
Come si identifica?
Per identificare con precisione la batteria c’è un’etichetta un po’ nascosta: la si può vedere guardando nel passaruota anteriore destro, dopo aver sterzato le ruote. Si trova sul bordo della batteria, come mostrato qui sotto:
La mia batteria (foto qui sotto) è etichettata 70 kWh, 350 VDC; sull’etichetta vengono indicati anche il Part Number e il Serial Number. Il codice QR include semplicemente il Part Number e il Serial Number.
Quest’etichetta si può decodificare usando i dati raccolti da Teslarati, Tesla Motor Club, Tff-forum.de e Nomiev.com (sito scomparso nel 2022 ma archiviato qui).
Per il Serial Number:
- il primo carattere (T) indica il costruttore (Tesla);
- il secondo e terzo carattere indicano l’anno di fabbricazione;
- il quarto carattere indica il mese di fabbricazione (A = gennaio, B = febbraio, e così via);
- i caratteri da 5 a 11 rappresentano il numero di serie vero e proprio.
Per il Part Number, il significato dei singoli caratteri non è chiaro e bisogna ricorrere alle tabelle redatte da Tff-Forum e Nomiev, ma lo schema è:
- un numero di sette cifre
- un trattino
- un numero di due cifre
- un trattino
- una lettera.
La batteria di TESS risulta fabbricata a gennaio 2016 ed è una 70 kWh v2 RWD/AWD (il suo Part Number è 1055893-00-C).
La batteria è identificata anche da una sigla composta da due lettere (BT) e da due altri caratteri. Il significato di questa sigla è spiegato presso Abetterrouteplanner.com. La sigla della batteria di una specifica Tesla è indicata nei cosiddetti option code del singolo veicolo (spiegati qui): nel mio caso risulta che si tratta di una BT70.
L’etichetta a sinistra, invece, reca un numero di telefono e la dicitura Use of this access port requires training and authorization. Obtain an authorization before removing protective sticker. Failure to comply will result in a voided warranty, che fa presumere che l’etichetta copra un connettore (access port) di qualche genere. L’indicazione DANGER - HIGH VOLTAGE indica che la tensione è alta e pericolosa.
In che condizioni è?
La batteria da 70 kWh ha una capacità totale fisica di circa 71,2 kWh,
ma circa 2,4 kWh sono riservati per ragioni tecniche, per cui quando è nuova
ha una capacità effettiva utilizzabile di 68,8 kWh, secondo
questi dati di Jason Hughes
e secondo
Tesla-info,
o di 66,5 kWh secondo
EV-Database.
Stando a
Skie.net, la batteria avrebbe invece circa 71,2 kWh di capacità totale e 68,8 kWh di
capacità utilizzabile.
Non ho ancora fatto test specifici, ma dopo oltre 90.000 km la batteria di Tess sembra avere circa 60 kWh di capacità effettiva. Questo è perlomeno quello che risulta da un semplice calcolo spannometrico basato sulle indicazioni del display:
- Il 25 luglio 2020 sono partito con l’80% di carica e sono tornato a casa con il 20% di carica residua, consumando 34,1 kWh per fare 197 km. Se il 60% della capacità disponibile equivale a 34,1 kWh, allora la capacità totale (100%) ammonta a circa 57 kWh. Può esserci un’incertezza di circa l’1% in più o in meno perché Tess non visualizza i decimali della percentuale di carica.
- Il 28 luglio 2020 sono partito con il 100% di carica e sono tornato a casa con il 14% di carica residua, consumando 49,8 kWh per fare 255 km. Se l’86% della capacità disponibile equivale a 49,8 kWh, allora la capacità totale ammonta a circa 57,9 kWh [Nota: per questo viaggio ho percorso i 255 km a velocità sostenuta in autostrada, a non più di 130 km/h, senza particolari salite o discese (Lugano-Pavia e ritorno)].
- Il 28 giugno 2021 sono partito con il 100% di carica e ho percorso 249 km consumando 44,1 kWh e restando con il 23% di carica residua. Se il 77% della capacità disponibile ammonta a 44,1 kWh, allora la capacità totale ammonta a circa 57.2 kWh [Nota: viaggio effettuato andando al massimo a 120km/h, con aria condizionata accesa, Lugano-Pavia e ritorno].
Ho provato a stimare la capacità di carica in base ai kWh consumati durante alcuni viaggi lunghi in aggiunta a quelli citati qui sopra e calcolare una media:
Se i conti sono giusti, rispetto ai 68,8-66,5 kWh originali Tess avrebbe perso circa l’11-14% di capacità di carica dopo 90.000 km. L’11-14% di degrado sarebbe parecchio, rispetto al degrado medio delle batterie delle Model S, ma non abbastanza da giustificare l’applicazione della garanzia, che scatta oltre il 30% di perdita.
Un altro metodo di stima (link alternativo), suggerito da TeslaMotorsClub.com e da Tesla-info.com, consiste nel guardare la scheda Energia delle informazioni mostrate sul display, nella sua sezione Consumo medio, impostare l’autonomia media (Average Range) toccando l’apposito pulsante e annotare i valori dei Wh/km medi, della stima di autonomia e del livello di carica (indicato sul cruscotto o nella barra superiore del tablet, a seconda del modello di auto) e immetterli in questo calcolo:
Ho fatto un test a gennaio 2023, dopo 110.000 km, e al termine di un viaggio
di circa 250 km, con il 23% di carica residua, ho registrato questi dati: 168 Wh/km medi (il dato sulla sinistra) e 90 km di autonomia stimata (il dato sulla destra).
Nel mio caso ho ottenuto questo:
Togliendo il buffer di 4 kWh, la mia batteria avrebbe quindi una capacità effettiva (sfruttabile) di 61,74 kWh. Se così fosse, il degrado sarebbe il 4,5%.
È anche possibile che questa perdita di capacità non sia dovuta al degrado della batteria ma (almeno in parte) a una limitazione intenzionale detta capping, che è una riduzione imposta via software della tensione massima di carica (Vmax) delle singole celle della batteria rispetto ai 4,2V tipici. Questa limitazione viene adottata da Tesla per due motivi molto differenti:
-
per aumentare la longevità della batteria (perlomeno ufficialmente, anche se
ci sono alcuni dubbi che sia questo il vero motivo e che si tratti di una
misura prudenziale di prevenzione degli incendi adottata nel 2019 su alcuni
tipi di batteria, come spiegato
qui su TeslaMotorsClub.com)
- per vendere l’auto a un prezzo di listino più basso e poi offrire un upgrade di capacità (e quindi di autonomia) da vendere a parte e acquistabile in un secondo momento. Questo è accaduto per esempio nel 2016 per le Model S70 refresh, che montavano una batteria da 75 kWh limitata via software a 70 kWh, nel 2013 per le Model S40, che montavano una batteria da 60 kWh limitata a 40 kWh (The Verge), e per vari altri esemplari (Teslari.it). A volte, inoltre, Tesla fa upgrade temporanei gratuiti, per esempio durante le calamità naturali, per aumentare l’autonomia durante le evacuazioni di massa (Washington Post, 2017).
In effetti a gennaio 2023 ho esaminato gli option code di Tess (spiegati qui) e risulta che includono un “$BR03 Firmware limit (60kwh)” che potrebbe essere un indicatore di un limite imposto via software. Sto ancora indagando.
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Per quel che riguarda la potenza massima teorica di carica (ossia quella ricevibile da un Supercharger o da un’altra colonnina rapida), secondo EVAnnex, dipende dalla corrente massima di carica (4 A), dalla tensione massima di carica (4,2 V) della singola cella e dal numero di celle, secondo la formula seguente:
Nel mio caso:
Ma se è stato fatto il capping, la tensione massima viene limitata a circa 4 V e quindi la potenza massima di carica scende a 94 kW. Che è in effetti quello che ho rilevato finora.
Maggiori informazioni sull’argomento sono presso Insideevs.com, Evannex.com, Qnovo.com, Teslamotorsclub.com, BatteryUniversity.com.
