Tres años de desarrollo y producción propia de Tesla lanzaron una revolución en las baterías eléctricas.

Quizás porque las expectativas externas son demasiado altas, el Día de la Batería no causó mucho revuelo, pero el precio de las acciones de Tesla se desplomó. En el evento, Musk fue tan discreto que la audiencia quedó confundida. En resumen, el mensaje central es: Tesla quiere construir su propia fábrica de baterías y producir sus propias baterías; ha lanzado una nueva generación de baterías que son más grandes y el costo de las baterías de producción propia se puede reducir en un 56%; La autonomía de crucero se puede aumentar en un 54%. Sin embargo, serán necesarios tres años para lograr todo esto.

Tres años después, el precio de un coche eléctrico equipado con este tipo de batería puede bajar hasta los 25.000 dólares estadounidenses (aproximadamente 6,5438 RMB + 7.000 yuanes). Musk aún no ha nombrado el auto, pero solo les dijo a los fanáticos que esto es el pastel y que pueden esperarlo con ansias.

Ampliar capacidades de producción y reducir costos.

Musk quiere fabricar baterías por una sencilla razón. La industria de las baterías existente avanza demasiado lento y no puede satisfacerlo desde la capacidad de producción hasta el precio, lo que ha afectado gravemente el progreso de la revolución energética de Tesla.

Él cree que Tesla ya está por delante de otras compañías automotrices en términos de tecnología, y la tarea principal en la siguiente etapa es mejorar la escala y la eficiencia.

Tesla quiere dar un salto en su capacidad de producción de teravatios-hora. 1TWh=1000GWh, ¿cuál es este concepto? Los envíos mundiales de baterías de iones de litio en 2019 fueron de 116,6 GWh, lo que significa que Tesla promoverá un aumento de 10 veces en la capacidad de producción mundial de baterías de energía.

Además, el alto precio de las baterías eléctricas siempre ha sido la preocupación de Musk. Musk espera que el precio de las baterías eléctricas pueda bajar a 65.438+000 dólares/kWh para que los costes de los vehículos eléctricos y de los vehículos de combustible puedan ser iguales.

Los datos de Bloomberg muestran que el coste mundial de la batería de los vehículos eléctricos en 2019 fue de aproximadamente 156 dólares/kWh. Si Tesla puede reducir los costos en un 56%, más de la mitad, significa que los vehículos eléctricos pueden ser más baratos que los vehículos de combustible.

『¿Modelo? 3』

Revolución del sistema

Para lograr este objetivo, Tesla desmanteló cinco partes. Implica mejoras en el diseño de las celdas de la batería, los materiales de los electrodos positivos y negativos de la batería, los procesos de producción y la fabricación de vehículos. Específicamente:

Batería sin electrodos 4680: el tamaño grande aumenta la densidad de energía de la batería y el diseño sin electrodos reduce el calor generado por la batería, resuelve el problema de disipación de calor de las baterías de alta densidad de energía y aumenta la potencia máxima de carga y descarga. La energía y potencia de la nueva batería son 5 y 6 veces mayores que las de la anterior, el costo se reduce en un 14% y la autonomía de crucero aumenta en un 16%.

[Batería sin mesa 4680]

Material del ánodo de silicio: seleccione materias primas de silicio, vuelva a desarrollar el ánodo de la celda, agregue un recubrimiento de polímero iónico elástico, estabilice la estructura de la superficie del silicio y mejore la Estabilidad y seguridad del ánodo celular. La autonomía de crucero aumenta un 20% y el coste se reduce un 5%.

Material del cátodo con alto contenido de níquel: Tesla ha desarrollado un material de cátodo con alto contenido de níquel y libre de cobalto que maximiza el contenido de níquel y utiliza nuevos recubrimientos y dopantes para reducir el coste del cátodo en un 15%.

Proceso de producción del núcleo de la batería: La nueva batería sin electrodos 4680 no requiere instalación ni soldadura de pestañas, y el proceso de fabricación es más sencillo con menos piezas. Con 7 veces la capacidad de producción de la línea de producción anterior, la eficiencia de la producción se puede mejorar significativamente, mientras que el costo de inversión por kilovatio hora de capacidad de producción se reduce en un 75%.

Fabricación de vehículos: Tesla ha desarrollado una nueva estructura de carrocería, diseñando el paquete de baterías como un componente de la estructura de la carrocería e integrando el paquete de baterías con la parte delantera y trasera de la carrocería. Esta estructura aporta una carrocería de mayor resistencia, la distribución del peso de todo el vehículo está más cerca del centro y aporta un control más flexible. Para lograr este diseño, Tesla desarrolló especialmente materiales de aleación para fortalecer la carrocería. Esta estructura de carrocería aumentará la autonomía de crucero en un 14%, reducirá el peso estructural total en un 10% y reducirá el número de piezas en 370.

"Transformación de la Estructura Corporal"

¿Cuánto tiempo se tarda en hacer esto? La respuesta de Tesla es: "Se necesitan unos 18 meses para obtener las ventajas anteriores, pero se necesitarán unos tres años para realizarlas por completo".

Entre los cinco eslabones anteriores, además de la parte de fabricación de vehículos que Tesla es bueno, en teoría no bueno, en tecnología de baterías, materiales de baterías y procesos de producción. ¿De dónde provienen la tecnología y el talento para mejorar las baterías?

La tendencia es clara, pero la implementación es vaga.

Después de analizar las inversiones pasadas de Tesla, el apoyo a la tecnología de baterías puede provenir de tres inversiones clave: el grupo de investigación de Jeff Dane (¿Jeff? Dahn? ¿Research? Group), la empresa de tecnología de baterías Maxwell y la empresa de equipos de fabricación de baterías Hibar. Los antecedentes técnicos de estas tres instituciones y empresas corresponden respectivamente a la investigación de materiales para baterías, la mejora de la tecnología de baterías y la mejora de los procesos de producción.

Jeff Dane es considerado el pionero e inventor de la tecnología de materiales ternarios. En 2015, Musk decidió financiar el equipo de Jeff Dane, con la esperanza de desarrollar baterías de iones de litio con una vida más larga, menor costo y mayor densidad de energía para Tesla.

El núcleo de la tecnología de Maxwell radica en la tecnología de electrodos secos y la tecnología de supercondensadores.

En mayo de 2019, Tesla adquirió la empresa de tecnología de baterías Maxwell por 2,18 millones de dólares.

En el Día de la Batería, Tesla afirmó que la tecnología mejorada de baterías puede mejorar en gran medida la eficiencia de la producción, y parte del efecto se debe a la tecnología de electrodos secos. En comparación con el proceso tradicional de electrodos húmedos, el proceso de fabricación de electrodos secos no requiere un paso de secado con solvente, lo que reduce los costos de producción y el tiempo. Al mismo tiempo, este proceso puede preparar electrodos más gruesos, lo que puede aumentar hasta cierto punto la densidad de energía de la batería.

La adquisición de Hibar por parte de Tesla fue revelada por los medios en 2019 y octubre. Tesla persigue la reducción de costes durante todo el ciclo de vida de las baterías eléctricas, y la producción también es una parte muy importante. Mediante la transformación de los equipos de producción, se pueden reducir aún más los costos de inversión y mejorar la eficiencia de la producción.

"Línea de producción de baterías construida por Tesla"

Basado en el diseño de adquisición de tecnología de baterías combinado con su propia experiencia en la fabricación de vehículos, el objetivo de Tesla es lógicamente razonable. Sin embargo, esta noticia aparentemente emocionante no hizo que los fanáticos e inversores la compraran, especialmente aquellos en la industria de las baterías eléctricas, que tenían serias dudas al respecto.

El núcleo de la duda es que Musk es vago acerca de planes específicos para mejorar la tecnología de las baterías, y solo habla de algunas ideas generales, ninguna de las cuales son tecnologías innovadoras. Casi todas las empresas de baterías están prestando atención a estas tendencias tecnológicas. Además, desde la tecnología con visión de futuro hasta la producción en masa a gran escala, también implica cuestiones de control del producto que Musk no tiene voz sobre cómo garantizar la coherencia y el rendimiento. No hay detalles prácticos. A los ojos de los conocedores de la industria, es un "pastel pintado".

De hecho, establecer objetivos agresivos siempre ha sido el estilo de trabajo de Musk. Según la experiencia anterior, la mayoría de las banderas de Musk se "dividirán" y no se realizarán según lo programado, pero al final se realizaron, lo que muestra la visión de Musk sobre las tendencias. En resumen, la revolución de las baterías de Tesla tiene un largo camino por recorrer, una vez realizada, sin duda remodelará el mercado de las baterías eléctricas.

Alteración del mercado y remodelación del panorama

Actualmente, los participantes en la industria de las baterías eléctricas se concentran principalmente en China, Japón y Corea del Sur, mientras que no hay actores fuertes en Europa y el resto del mundo. Estados Unidos. La industria mundial de baterías eléctricas está mostrando un patrón tripartito de China, Japón y Corea del Sur, y el patrón de competencia de la industria inicialmente ha tomado forma. Las principales empresas de China, Japón y Corea del Sur tienen cada una sus propias ventajas. ¿Tesla romperá este patrón?

La respuesta es muy probable. Como empresa de vehículos de nueva energía más vendida en el mundo, si Tesla desarrolla con éxito su propia batería, no solo revolucionará el mercado de las baterías eléctricas. Si los costos de las baterías de Tesla y las ventas de automóviles forman una interacción positiva, todo el mercado de vehículos de nueva energía podría reescribirse.

¿Según la SNE? Según las estadísticas de investigación, en el primer semestre de 2020, las diez principales empresas de baterías eléctricas del mundo tenían una capacidad instalada de 40 GWh, lo que representa el 94% de la capacidad instalada de baterías eléctricas del mundo. La concentración del mercado ha aumentado aún más. Las tres principales son LG Chem. y Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. y Panasonic.

Lo interesante es que las tres principales empresas de baterías del mundo son precisamente los proveedores actuales de baterías de Tesla. Estar clasificado entre los tres primeros no es una coincidencia y se debe en parte a las ventas de Tesla.

En términos del producto en sí, las baterías eléctricas están atravesando un período de cuello de botella técnico y las empresas de baterías están buscando un punto de equilibrio entre seguridad, rendimiento y costo. Las empresas de baterías también están investigando e implementando tecnologías de futuro, pero todavía no ha habido ningún avance revolucionario.

Por ejemplo, Contemporary Amperex Technology Co., Ltd., Limited CTP, BYD Blade Battery (GCTP) y Honeycomb Laminate Baterías. Estos avances se centran principalmente en mejorar el proceso de producción y no cambian fundamentalmente el rendimiento. de baterías de energía. En cuanto a las innovaciones tecnológicas en el rendimiento de las baterías: baterías de estado sólido, baterías de litio-azufre, baterías de litio-aire, etc., la mayor parte de las investigaciones se encuentran todavía en la etapa de laboratorio.

Tesla tampoco logró dominar estas tecnologías centrales; de lo contrario, el Día de la Batería no sería tan "aburrido". En ausencia de avances tecnológicos, Tesla planea utilizar la revolución sistemática para mejorar la eficiencia y reducir costos, que es en lo que Musk es bueno.

La exhibición pública de músculos de Tesla sin duda ha hecho sonar la alarma para las compañías de baterías eléctricas. Si los alardes de Musk vuelven a hacerse realidad, ¿cuál es el foso para las empresas de baterías? Antes de pensar con claridad en este problema, muchas personas no deben poder dormir tranquilamente.

(¿Texto/Coche a casa? Xiaoying)