Tin nhanh

Bí mật đằng sau mục tiêu bán 20 triệu Teslas mỗi năm của Elon Musk vào năm 2030 nằm ở công nghệ pin tiên tiến của họ, theo Reuters.

Bằng cách sử dụng các tế bào lớn hơn và một quy trình mới để làm khô các điện cực, Tesla đã có thể giảm một nửa chi phí của pin Model Y, do đó giảm 8% giá khởi điểm cho các mẫu xe này ở Mỹ. %, theo nguồn tin từ các chuyên gia.

Tuy nhiên, hành trình này mới thực hiện được nửa chặng đường. Lý do là vì kỹ thuật phủ khô được sử dụng để sản xuất các tế bào lớn hơn trong pin 4680 của Tesla còn quá mới và chưa được chứng minh hiệu quả. Theo Reuters, công ty của tỷ phú Elon Musk đang gặp khó khăn trong việc vừa mở rộng quy mô sản xuất vừa tiết kiệm khoản phí lớn.

Một trong những chuyên gia thân cận của Tesla cho biết: “Họ chưa sẵn sàng để sản xuất hàng loạt. Tuy nhiên, lợi ích mà Tesla đạt được trong việc cắt giảm chi phí sản xuất pin trong hai năm qua có thể giúp công ty tăng lợi nhuận và vượt lên trên hầu hết các đối thủ cạnh tranh trên thị trường xe điện.

Những cải tiến như lời hứa của Musk về chi phí pin và hiệu suất được các nhà đầu tư coi là rất quan trọng đối với sứ mệnh của Tesla trong việc mở ra kỷ nguyên mà hãng có thể bán một chiếc xe điện 25.000 USD. để tạo ra lợi nhuận. Tesla có rất nhiều cơ hội để làm điều đó vào năm 2030.

Pin thường là bộ phận đắt tiền nhất trong các loại xe điện, vì vậy việc sản xuất các bộ pin hiệu suất cao, chi phí thấp là chìa khóa để tạo ra các loại xe điện giá cả phải chăng có thể so sánh với các loại xe điện khác. ô tô chạy xăng.

Tesla là một trong số ít các nhà sản xuất ô tô điện tự sản xuất pin. Bằng cách sản xuất các tế bào pin cho Model Y tại các nhà máy ở Mỹ, chiếc xe điện sẽ vẫn đủ điều kiện nhận các khoản tín dụng thuế của chính phủ Mỹ trong khi nhiều đối thủ khác thì không. đây.

Elon Musk có thể đã tính toán sai thời gian

Các nguồn tin dự đoán rằng Tesla sẽ khó có thể thực hiện đầy đủ quy trình sản xuất lớp phủ khô mới trước cuối năm nay, và điều này có lẽ sẽ phải đợi đến năm 2023.

Stan Whittingham, nhà đồng phát minh ra pin lithium-ion và là người đoạt giải Nobel năm 2019, tin rằng CEO Elon Musk của Tesla đã quá lạc quan về khung thời gian thương mại hóa kỹ thuật mới này. “Tôi nghĩ ông ấy sẽ giải quyết được vấn đề này, nhưng tiến trình sẽ không nhanh như Elon Musk mong đợi. Sẽ mất một khoảng thời gian nhất định để chứng minh tính hiệu quả”, ông nói.

Vào tháng 8, Musk nói với các cổ đông rằng Tesla sẽ sản xuất hàng loạt 4680 tế bào pin vào cuối năm 2022. Theo các chuyên gia, Tesla chỉ có thể cắt giảm chi phí pin Model Y từ 2.000 đến 3.000 USD trong năm nay, khoảng một nửa so với những gì công ty đã tính toán cách đây hai năm. .

Những khoản tiết kiệm đó chủ yếu đến từ thiết kế mới của pin 4680, lớn hơn pin 2170 hiện tại của Tesla. Tuy nhiên, chìa khóa giúp Tesla tiết kiệm chi phí là công nghệ sơn khô, công nghệ mà Elon Musk đã mô tả là mang tính cách mạng nhưng rất khó thực hiện.

Tesla đã nắm được bí quyết về công nghệ này vào năm 2019 khi trả hơn 200 triệu USD cho Maxwell Technologies, một công ty ở San Diego chuyên sản xuất siêu tụ điện lưu trữ năng lượng cho các thiết bị cần tạo ra điện nhanh chóng, chẳng hạn như đèn flash máy ảnh.

Dựa trên công nghệ của Maxwell, Tesla đã bắt đầu sản xuất 4680 tế bào trong năm nay, lần đầu tiên trong một cuộc thử nghiệm gần nhà máy ở Fremont, California và gần đây là tại trụ sở toàn cầu mới ở Austin, Texas.

Công nghệ mới có thể giúp pin của Tesla trở thành loại pin tốt nhất trong ngành công nghiệp xe điện

Công nghệ mới cho phép Tesla loại bỏ quy trình sơn ướt cũ hơn, phức tạp hơn và tốn kém hơn. Quá trình này tốn kém vì nó đòi hỏi một lượng đáng kể điện năng, máy móc, không gian nhà xưởng, thời gian và lực lượng lao động lớn.

Với công nghệ mới, các điện cực được phủ bằng các chất kết dính khác nhau mà ít sử dụng chất lỏng nên không cần phải làm khô. Điều đó có nghĩa là nó rẻ hơn, nhanh hơn và cũng ít gây hại cho môi trường hơn. Quy trình này cho phép Tesla cắt giảm khoảng một phần ba chi tiêu vốn và cắt giảm cả quy mô của một nhà máy cũng như mức tiêu thụ năng lượng của nó xuống còn một phần mười so với quy trình cũ.

Tuy nhiên, công ty đã gặp khó khăn trong việc thương mại hóa quy trình này, các nguồn tin cho biết. Maxwell đã phát triển một quy trình phủ khô cho siêu tụ điện, nhưng thách thức đối với các điện cực phủ cho pin xe điện là chúng lớn hơn và dày hơn, điều này giúp cho việc phủ chúng có chất lượng đồng đều với tốc độ sản xuất hàng loạt. hàng loạt là rất khó khăn.

Theo các nguồn tin, nếu tất cả các hiệu suất tiềm năng từ lớp phủ khô và các tế bào lớn hơn, chi phí sản xuất cho bộ pin 4680 trên Model Y sẽ giảm xuống còn 5.000 USD đến 5.500 USD, gần bằng một nửa chi phí. phí của bộ pin 2170.

Tuy nhiên, chi phí vật liệu và năng lượng tăng cao gây rủi ro cho những dự báo đó và Tesla vẫn chưa thể cải thiện đáng kể mật độ năng lượng của các tế bào pin như Elon Musk đã hứa. Mặc dù vậy, bất chấp những yếu tố đó, mức tiết kiệm mà Tesla dự kiến ​​sẽ đạt được sẽ khiến cell 4680 trở thành “loại pin tốt nhất trong ngành sản xuất pin xe điện” trong tương lai gần.

Thương mại hóa vẫn là chìa khóa

Các chuyên gia cho biết hầu hết chi phí tiết kiệm được với 4680 cell cho đến nay là do những cải tiến khác và việc sử dụng cell lớn hơn đã được chứng minh là đặc biệt hiệu quả.

Với công nghệ cũ, Tesla cần khoảng 4.400 tế bào để cung cấp năng lượng cho Model Y, và có 17.600 điểm cần được hàn để tạo ra một gói có thể tích hợp vào xe. Trong khi đó, bộ pin 4680 chỉ cần 830 ô và Tesla đã thay đổi thiết kế để chỉ có hai điểm hàn trên mỗi ô, cắt giảm điểm hàn xuống còn 1.660 điểm và tiết kiệm chi phí đáng kể.

Thiết kế đơn giản hơn cũng có nghĩa là ít đầu nối và các thành phần khác hơn, điều này đã cho phép Tesla tiết kiệm cả chi phí lao động và thời gian máy móc.

Một điểm khác biệt nữa là các tế bào pin lớn có lớp vỏ bên ngoài cứng hơn nhiều. Tesla hiện có thể liên kết các tế bào với nhau bằng chất kết dính, được mô tả như tổ ong, sau đó được kết nối trực tiếp với cấu trúc bên trong của Model Y. Điều này giúp loại bỏ bước trung gian là gói các tế bào thành các mô-đun lớn hơn, sau đó được lắp vào một bộ pin truyền thống.

Bằng cách chuyển sang thiết kế “tế bào pin xe hơi” này, Tesla đã có thể giảm trọng lượng của các gói pin truyền thống (1.200 pound) từ 55 pound trở lên, từ đó tiết kiệm khoảng $ 500- $ 600 cho mỗi gói.

Tuy nhiên, suy cho cùng, việc có thể làm chủ được kỹ thuật sơn khô cũng như thương mại hóa quy trình vẫn là điều quan trọng nhất. Một nguồn tin cho biết: “Việc tăng hiệu suất của pin đã giúp ích rất nhiều trong việc tăng hiệu suất, nhưng việc tiết kiệm 50% chi phí cho toàn bộ pin lại là một vấn đề khác. Điều đó sẽ phụ thuộc vào việc Tesla có thể triển khai thành công quy trình sơn khô trong nhà máy hay không “.