После громких маскинских фанфар Tesla Battery Day представила ряд улучшений, позволяющих снизить цены на батареи вдвое.
Генеральный директор Tesla Илон Маск настаивает, что он измеряет успех компании тем, насколько она ускоряет появление устойчивой энергетики. Электромобили и электросеть на возобновляемых источниках энергии требуют значительного расширения производства аккумуляторов. Суть Battery Day заключалась в том, что Маск пошагово разбил процесс производства аккумуляторов, чтобы снизить затраты и повысить производительность.
В целом, серия усовершенствований приведет к увеличению дальности действия на 54 процента, снижению стоимости упаковки в долларах за киловатт-час на 56 процентов и снижению капитальных вложений, необходимых для производства.
По словам Маска, внедрение этих улучшений займет более года, а для их полной реализации может потребоваться три года.
«Если бы мы могли сделать это мгновенно, мы бы это сделали», — сказал Маск. «Это действительно предвещает хорошее будущее».
Прозрачность того, что улучшения еще не полностью вступили в силу, означает отличие от прошлых событий Tesla, которые изображали новые продукты как полностью сформированные, когда это не так. Но вместо ярких презентаций продуктов Маск остался верен концепции Battery Day, вникнув в особенности конструкции катода и анода, цепочек поставок лития и корпусов батарей из алюминиевого сплава, изготовленных на заказ.
Все знания в предметной области складываются в один большой вывод: более дешевые электромобили и более дешевые накопители энергии.
«Одна из вещей, которая беспокоит меня больше всего, — это то, что у нас пока нет действительно доступной машины», — сказал Маск. «Это то, что мы сделаем в будущем».
Позже он добавил некоторые детали к этому заявлению: Tesla сделает электромобиль стоимостью 25 000 долларов за три года (и он будет полностью автономным).
На слайде из мероприятия Tesla Battery Day показано, как несколько целевых улучшений позволяют значительно повысить конкурентоспособность аккумуляторов.
Более толстые ячейки, более быстрое производство
Новая эра начинается с модели 4680 с гораздо более толстым форм-фактором ячеек. В новом дизайне отсутствуют вкладки, что делает их «столами», что упрощает производство и улучшает соотношение мощности и веса. Новый форм-фактор увеличивает запас хода на 16 процентов по сравнению с нынешними аккумуляторными элементами Tesla и снижает стоимость киловатт-часа на 14 процентов.
Отрываясь от прошлого, Tesla планирует производить эти элементы самостоятельно. Tesla построила свой автомобильный бизнес на сотрудничестве с производителем аккумуляторов Panasonic. Panasonic производит элементы на заводе в Неваде, затем Tesla берет их и превращает в высокотехнологичные аккумуляторные батареи для автомобилей и стационарных хранилищ.
Но Tesla наращивает опытную фабрику на 10 гигаватт-часов во Фремонте для своей новой конструкции ячеек. Маск отметил, что для выхода на полную мощность потребуется год. Полноценная производственная установка вырастет до 200 гигаватт-часов или около того.
В общей сложности Tesla планирует произвести 100 гигаватт-часов собственных ячеек в 2022 году, а к 2030 году вырастет до 3 тераватт-часов.
Переход к собственному производству не означает гибели для отношений Tesla с поставщиками ячеек. Вместо этого Маск сказал, что это будет добавка в твиттере в понедельник: Tesla купит больше ячеек у Panasonic и у новых поставщиков CATL и LG Chem, и она будет производить несколько собственных.
Помимо новой конструкции ячейки, Маск описал ряд улучшений производственного процесса. Компания исключает этап добавления растворителя, который требует громоздкого оборудования, значительного времени и энергии, и заменяет его сухим процессом.
Наблюдатели Tesla предположили, что будет какое-то объявление такого рода, основанное на приобретении Tesla в 2019 году компании Maxwell Technologies, которая работала над покрытием сухого электрода. Однако Маск отметил, что у Максвелла есть доказательство концепции сухого покрытия, а Tesla уже четыре раза пересматривала оборудование. «Он близок к работе», — сказал он, дав понять, что коммерчески еще не готов.
Эти реформы, а также прогресс в области высокоскоростных, непрерывно движущихся производственных машин улучшат производительность одной производственной линии в 7 раз, сказал Маск.
Материальные улучшения
Tesla также добивается прогресса в разработке новых конструкций анодов и катодов.
Компания работает над кремниевым анодом, который, по ее мнению, увеличит диапазон на 20 процентов и снизит стоимость на 5 процентов. Компания также работает над катодом с высоким содержанием никеля, исключающим кобальт, что приведет к снижению стоимости на 15%.
Но Tesla также углубляется в цепочку поставок и модернизирует производство катодов и анодов, чтобы исключить расточительные промежуточные этапы. По словам Маска, компания наладит производство катодов с использованием внутренних поставок лития и никеля. Фактически, Tesla получила права на добычу лития в 10 000 акров в США.
В следующем квартале в Неваде откроется пилотная установка по переработке отходов, которая может привести к превращению старых батарей Tesla в новые батареи Tesla.
Все эти меры, если они будут приняты, упростят цепочки поставок и могут оградить Tesla от критики по поводу человеческих издержек глобальной добычи лития и кобальта.