Секретная новая батарея Tesla претендует на снижение стоимости электромобилей

Производитель электромобилей Tesla Inc планирует представить новую недорогую батарею с длительным сроком службы в своем седане Model 3 в Китае в конце этого года или в начале следующего.

Как ожидается это приведет к тому, что стоимость электромобилей будет соответствовать моделям с бензиновым двигателем, и позволит использовать EV батареи, чтобы иметь вторую и третью жизнь в электросети.

В течение нескольких месяцев генеральный директор Tesla Элон Маск дразнил инвесторов и конкурентов, обещая продемонстрировать существенные достижения в области аккумуляторных технологий во время «Дня батарей» в конце мая.

Люди, знакомые с планами Маск, рассказали Reuters, что новые недорогие аккумуляторы, рассчитанные на миллион миль использования и позволяющие электрическому Teslas продавать с выгодой за ту же цену или меньше, чем бензиновый автомобиль, являются лишь частью повестки дня Маск.

С глобальным парком из более чем 1 миллиона электромобилей, которые могут подключаться и распределять электроэнергию с сетью, цель Tesla — достичь статуса энергетической компании, конкурирующей с такими традиционными поставщиками энергии, как Pacific Gas & Electric и Tokyo Electric. Власть, сказали эти источники.

Новая батарея «на миллион миль» в центре стратегии Tesla была разработана совместно с Китайской современной компанией Amperex Technology Ltd (CATL) и использует технологию, разработанную Tesla в сотрудничестве с командой академических экспертов в области батарей, нанятых Маском, три человека, знакомые с этой работой. сказал.

В конце концов, улучшенные версии батареи, с большей плотностью энергии и емкостью хранения и даже более низкой стоимостью, будут представлены в дополнительных транспортных средствах Tesla на других рынках, включая Северную Америку, сообщили источники.

О планах Tesla по запуску новой батареи первым в Китае и ее более широкой стратегии по перепозиционированию компании ранее не сообщалось. Тесла отказался от комментариев.

Новые батареи Tesla будут опираться на такие инновации, как химический состав батарей с низким содержанием кобальта и без кобальта, а также использование химических добавок, материалов и покрытий, которые уменьшат внутреннее напряжение и позволят аккумуляторам хранить больше энергии в течение более длительных периодов, сообщили источники.

Тесла также планирует внедрить новые высокоскоростные, сильно автоматизированные процессы производства батарей, предназначенные для сокращения затрат на рабочую силу и увеличения производства в огромных «терафабриках», примерно в 30 раз превышающих гигантский «гигафабрика» Невады — стратегия, телеграфированная в конце апреля аналитикам Маск.

Тесла работает над рециркуляцией и восстановлением таких дорогих металлов, как никель, кобальт и литий, через свою дочернюю компанию Redwood Materials, а также над новыми применениями аккумуляторов для электромобилей «второй жизни» в сетевых системах хранения, таких как система Tesla, построенная на юге. Австралия в 2017 году. Автопроизводитель также заявил, что хочет поставлять электроэнергию потребителям и предприятиям, но не предоставил подробностей.

Агентство Reuters сообщило исключительно в феврале, что Тесла вел предварительные переговоры об использовании литий-железо-фосфатных батарей CATL, в которых не используется кобальт, самый дорогой металл среди электромобилей.

CATL также разработала более простой и менее дорогой способ упаковки элементов аккумуляторной батареи, называемый элемент-блок-блок, который исключает средний этап объединения элементов. Ожидается, что Tesla будет использовать эту технологию, чтобы снизить вес и стоимость батареи.

Источники сообщили, что CATL также планирует поставлять Tesla в Китае в следующем году улучшенную долговечную никель-марганцево-кобальтовую (NMC) батарею, катод которой состоит из 50% никеля и только 20% кобальта.

Тесла теперь совместно с Panasonic производит никель-кобальто-алюминиевые (NCA) батареи для «гигафабрики» в Неваде и покупает батареи NMC у LG Chem в Китае. Panasonic отказалась от комментариев.

Взятые вместе, достижения в области аккумуляторных технологий, стратегия расширения способов использования электромобилей и огромная автоматизация производства нацелены на одну и ту же цель: переработка финансовой математики, которая до сих пор делала покупку электромобиля дороже для большинства потребителей, чем придерживаться углекислотных автомобилей внутреннего сгорания.

«Мы должны по-настоящему убедиться в том, что мы получаем очень крутой темп производства аккумуляторов и продолжать повышать стоимость батарей за киловатт-час — это очень важно и крайне сложно», — сказал Маск инвесторам в январе. «Мы должны масштабировать производство батарей до сумасшедших уровней, которые люди даже не могут понять сегодня».

Тесла отчиталась об операционной прибыли три квартала подряд, что привело к почти удвоению цены ее акций в этом году. Тем не менее амбициозные планы расширения Musk зависят от увеличения как прибыли, так и объема продаж.

Ряд технических достижений Tesla и CATL в области химии и дизайна аккумуляторов возник в небольшой исследовательской лаборатории в университете Далхаузи в Галифаксе, Новая Шотландия. Лаборатория работает с 1996 года Джеффом Даном, пионером в разработке литий-ионных аккумуляторов для электромобилей и систем хранения.

Дан и его команда начали эксклюзивное пятилетнее исследовательское партнерство с Tesla в середине 2016 года, но отношения начнутся как минимум до 2012 года.

Среди важнейших достижений лаборатории Дана: химические добавки и нанотехнологические материалы, которые делают литий-ионные аккумуляторы более жесткими и более устойчивыми к повреждениям от стресса, такого как быстрая зарядка, что продлевает их срок службы.

Источники сообщили, что стоимость не содержащих кобальта литиево-фосфатных батарей CATL упала ниже 80 долларов за киловатт-час, а стоимость аккумуляторных элементов упала ниже 60 долларов за киловатт-час. Батареи CATC с низким содержанием кобальта NMC близки к 100 долл. США / кВтч

Руководители автомобильной промышленности заявили, что 100 долл. США / кВт-ч для аккумуляторных блоков — это уровень, на котором электромобили достигают грубого паритета с конкурентами внутреннего сгорания.

Эксперт по аккумуляторным батареям Ширли Мэн, профессор Калифорнийского университета в Сан-Диего, сказал, что использование ЯМЦ-элементов может стоить всего $ 80 / кВт-ч, если учесть переработку и утилизацию таких ключевых материалов, как кобальт и никель. Железо-фосфатные батареи, которые безопаснее, чем NMC может найти вторую жизнь в стационарных энергосистемах, сократив первоначальную стоимость этих батарей для покупателей электромобилей.

Для сравнения, ожидается , что новые батареи с низким содержанием кобальта, которые совместно разрабатываются General Motors и LG Chem, не достигнут этих уровней затрат до 2025 года, согласно источнику, знакомому с работой компаний.

GM отказался комментировать свои цели по стоимости. Ранее в этом году сообщалось только о том, что планируется «снизить стоимость аккумуляторных элементов ниже 100 долл. США / кВтч» без указания графика.