Austin, Texas - Elon Musk zegt dat prototypes eenvoudig zijn, maar dat de productie een hel is. En als het om de langverwachte Cybertruck gaat, Tesla's de hel is zijn baanbrekende 4680 Accu.

Tesla leverde vorige maand de eerste van zijn futuristische, met roestvrij staal beklede elektrische pick-ups en CEO Musk zei in oktober dat het ergens in 2025 waarschijnlijk een jaarlijkse productiesnelheid van een kwart miljoen voertuigen zou bereiken.

Maar Tesla is nog ver verwijderd van dat soort productietempo, en een van de belangrijkste knelpunten is de snelheid waarmee het de 4680-batterijen kan maken die in de Cybertruck worden gebruikt met zijn nieuwe droge-coatingtechnologie, zeiden negen mensen die bekend waren met de kwestie.

De Giga Texas-fabriek van Tesla produceert momenteel 4680 batterijcellen met een snelheid die slechts voldoende is om ongeveer 24,000 Cybertrucks per jaar van stroom te voorzien, of ongeveer een tiende van de vereiste output, volgens Reuters berekeningen gebaseerd op een combinatie van openbare gegevens en niet-gepubliceerde cijfers uit bronnen.

Het vermogen om de batterijproductie enorm te verhogen door droge coatingelektroden – in plaats van de langzamere, duurdere natte coating te gebruiken – was een sleutelfactor achter de voorspellingen van Tesla in 2020 dat dit de batterijkosten ruimschoots zou halveren, de investeringen aanzienlijk zou terugdringen en nieuwe energie zou creëren. kleinere, groenere fabrieken.

De negen mensen, die met Reuters spraken op voorwaarde van anonimiteit vanwege de gevoeligheid van de zaak, zeiden dat Tesla de droge coating nog niet op industriële schaal heeft gekraakt die nodig is om 4680-batterijen snel genoeg te maken om de productiedoelstellingen te halen.

De mensen zeiden dat het droog coaten van de anode in de 4680-cellen geen probleem was, maar Tesla worstelde met dezelfde techniek voor de kathode – het duurste onderdeel in een batterij.

Anodes en kathodes met een droge coating zijn bewezen in het laboratorium, maar ook voor kleinere energieopslagapparaten zoals supercondensatoren en zelfs enkele kleine batterijen, aldus Yuan Gao, een adviseur op het gebied van batterijtechnologie.

“Maar tot nu toe heeft niemand het gedaan voor grote EV-batterijen op grote schaal en met een voldoende hoge snelheid. Tesla is de eerste die dit probeert te commercialiseren”, zegt Gao, die al drie decennia in de industrie werkt.

“De uitdaging is dat Tesla het niet alleen moet opschalen en het proces moet versnellen, maar ook zijn eigen apparatuur en hulpmiddelen moet ontwikkelen. Het is op zijn zachtst gezegd ontmoedigend”, zei hij.

Tesla reageerde niet op gedetailleerde vragen van Reuters over dit verhaal.

De code kraken

Volgens drie van de bronnen bevatten de 4680 batterijen in Cybertrucks naar schatting 1,360 individuele cellen.

Dat betekent dat Tesla dat zou moeten doen 340 miljoen cellen per jaar, of bijna een miljoen per dag, om 250,000 elektrische pick-ups te leveren, die een populaire markt betreden met rivalen als die van Ford F-150 Bliksem, Rivian's R1T en een elektrische Hummer oppompen van General Motors.

Op dit moment heeft Tesla’s fabriek in Austin ongeveer 16 weken nodig om 10 miljoen 4680-cellen te maken, zo blijkt uit berekeningen van Reuters op basis van cijfers van Tesla, geverifieerd door de drie bronnen.

Dat vertaalt zich naar 32.5 miljoen cellen per jaar, of genoeg voor iets minder dan 24,000 pick-ups – en dat is alleen voor de Cybertruck.

Tesla wil ook 4680-batterijen gebruiken om andere voertuigen van stroom te voorzien, met name de kleine auto van $ 25,000 die het bedrijf tegen het midden van de jaren twintig op de markt wil brengen.

Tesla heeft een beperkte productiecapaciteit voor 4680 cellen in Fremont, Californië, maar de fabriek daar is voornamelijk bedoeld voor proefproductie. Panasonic, een van Tesla’s al lang bestaande batterijleveranciers, is van plan om minstens twee fabrieken in de Verenigde Staten te bouwen, maar heeft nog maar net de eerste paal geslagen.

Twee van de negen mensen die bekend zijn met de kwestie geloven dat de vooruitgang van Tesla bij het opschalen van de productie van de 4680 waarschijnlijk aan kracht zal winnen, vooral zodra er stabiliteit wordt bereikt met de productiekennis op één productielijn.

Ze zeiden dat Tesla zich had geconcentreerd op het opbouwen van robuuste kennis om batterijen in één keer zonder gebreken te produceren. Het is een tijdrovend proces, maar “zodra je de code kraakt en stabiliteit tot stand brengt, is het exponentieel”, zei een van hen.

“De snelheid zou toenemen. Er zit al veel grip in het drooglakken”, aldus de persoon.

Tesla’s batterijtsaar Drew Baglino zei in oktober dat het bedrijf nu 4680 cellen produceert op twee productielijnen in Austin en van plan is om daar in twee fasen in totaal acht lijnen te installeren, waarvan de laatste vier eind 2024 operationeel zullen zijn.

Toch zei een van de twee mensen dat het repliceren van gevestigde kennis van de ene productielijn naar de volgende geen sinecure is.

De bron zei dat slechts ongeveer 5% van de cellen die op winstgevende productielijnen zijn gemaakt, wordt gedumpt, maar de schrootpercentages kunnen oplopen tot 30% -50% en daar enkele maanden blijven hangen naarmate elke nieuwe lijn op gang komt.

Een van de bronnen zei dat Tesla’s droge-coatingmethode voor kathodes niet sneller bleek te zijn dan het oude natte proces, hoewel de schrootpercentages waren gedaald tot slechts 10% tot 20%.

Baglino reageerde niet op verzoeken om commentaar op dit verhaal.

‘Kleverige puinhoop’

De bronnen zeiden dat Tesla moeite had om de kathodematerialen, waaronder lithium, mangaan en nikkel, te mengen met een bindmiddel en ze op een metaalfolie te plakken om een ​​kathode te produceren – zonder gebruik te maken van vocht.

Twee van de mensen zeiden dat het proces voor kleine hoeveelheden werkte, maar toen Tesla het probeerde op te schalen, werd er veel hitte gegenereerd en hierdoor smolt het bindmiddel, waarvan een van de bronnen geloofde dat het polytetrafluorethyleen was, beter bekend als Teflon.

“Als je de lijm smelt, wordt alles al snel één grote kleverige puinhoop”, aldus een andere bron.

Even problematisch voor Tesla zijn de machines die worden gebruikt om de metaalfolie te coaten om batterij-elektroden te produceren – apparatuur die lijkt op enorme tijdschriften- en krantendrukmachines met grote rollen, aldus de bronnen.

Om de celproductie te versnellen, probeert Tesla meerdere stroken magnetische folie tegelijkertijd en met hoge snelheden te bekleden met actieve batterijmaterialen.

Dat vraagt ​​om grote, brede rollen, maar ook om enorme kracht uit te oefenen om de materialen op de folie te drukken. Maar omdat de rollen groot en breed zijn, blijkt het gelijkmatig uitoefenen van druk een uitdaging te zijn, aldus de bronnen.

En wanneer de druk niet gelijkmatig wordt uitgeoefend, krijgt Tesla elektroden met oneffen oppervlakken en dikte, die geen nut hebben voor de batterijcellen en moeten worden gesloopt, aldus de bronnen.

Wellicht nog problematischer was dat Tesla’s Baglino tijdens een gesprek bij het haardvuur in maart vertelde dat Tesla nog steeds een volledig nieuw kwaliteitsverificatiesysteem aan het bouwen was, zodat ze cellen met gebreken in de coating konden verwijderen.

Een van de bronnen met kennis van de zaak zei dat het specifiek ging om het bouwen van een data-infrastructuur rond Tesla's batterijontwikkeling, productie en gebruik in het veld, omdat in sommige gevallen de gebreken verborgen waren in de coating en pas een paar maanden later opdaagden. de weg.

Met andere woorden: Tesla weet nog niet helemaal welke droge cellen goed zijn en welke moeten worden weggegooid, aldus de bron.

(Rapportage door Norihiko Shirouzu in Austin en Paul Lienert in Detroit; redactie door David Clarke)

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://www.autoblog.com/2023/12/21/austin-we-have-a-problem-tesla-descends-into-battery-hell/