Tesla có một tầm nhìn mà họ tin rằng sẽ dẫn họ đến miền đất hứa của sự thành công trong lĩnh vực xe điện. Nó được gọi là tế bào pin 4680 — được đặt tên như vậy vì nó có đường kính 46 mm và cao 80 mm. Theo những gì Elon Musk đã nói với thế giới tại Ngày pin năm 2020, pin 4680 sẽ mở ra vô số lợi ích. Nó sẽ có mật độ năng lượng cao hơn bất kỳ tế bào pin hình trụ nào hiện đang được sản xuất thương mại, điều này sẽ cho phép các phương tiện điện có phạm vi hoạt động xa hơn. Nó cũng sẽ cắt giảm chi phí sản xuất pin từ 50% trở lên, dẫn đến những chiếc ô tô điện giá cả phải chăng hơn.

Chìa khóa của pin 4680 không phải là kích thước của nó, mà là quy trình sản xuất được sử dụng để tạo ra nó. Khi Musk và Tesla hình dung ra mọi thứ, loại pin mới sẽ được sản xuất bằng quy trình điện cực khô mới. Trong pin lithium-ion ngày nay, cả cực dương và cực âm đều được phủ một lớp hóa chất ướt trong quá trình sản xuất. Lớp phủ đó phải được làm khô trước khi quá trình tiếp tục, đòi hỏi một lượng lớn không gian trong nhà máy và sử dụng nhiều năng lượng. Vì bùn đó bao gồm các hóa chất mà bạn không muốn thoát ra ngoài khí quyển hoặc nước ngầm, nên chúng phải được thu hồi như một phần của quá trình làm khô.

Nếu phần ướt của quy trình có thể được loại bỏ, quy mô của một nhà máy sản xuất pin sẽ giảm đáng kể, lượng năng lượng cần thiết để sản xuất pin sẽ giảm đáng kể và không có hóa chất độc hại nào được thu hồi. Kết quả cuối cùng là pin rẻ hơn, thứ mà thế giới rất cần nếu muốn chuyển sang phương tiện giao thông chạy bằng điện. Bạn có thể nghĩ rằng đây là trò trẻ con đối với một công ty có quyền tiếp cận với một số kỹ sư tài năng nhất thế giới — sau tất cả, công ty khác của Musk, SpaceX, đã huấn luyện tên lửa bay lùi và hạ cánh trên một sà lan nổi trên đại dương — nhưng thực tế là việc hoàn thiện quy trình phủ khô mất nhiều thời gian hơn dự kiến.

Câu chuyện bắt đầu vào năm 2019, khi Tesla mua Maxwell Technology, công ty chuyên sản xuất lớp phủ khô cho siêu tụ điện. Tất nhiên, Musk đã mạnh dạn hứa rằng pin 4680 sẽ sớm được sản xuất và trên thực tế, chúng đang được lắp đặt trong một số xe Model Y tại Gigafactory ở Austin, Texas. Nhưng trong khi những cục pin đó có thể xem khác với pin 2170 hiện đang được sử dụng trong hầu hết các ô tô sản xuất của Tesla, chúng sử dụng cùng một quy trình sản xuất bùn ướt đã được thử nghiệm và thực sự. Mặc dù có một số lợi ích - chúng đang được đóng gói thành các gói pin có cấu trúc nhẹ hơn một chút - những lợi ích dự kiến ​​sẽ mang lại từ việc hoàn thiện quy trình phủ khô vẫn chưa được hiện thực hóa.

Những thách thức trong sản xuất Tesla 4680

Panasonic đang chạy một thí điểm 4680 dây chuyền sản xuất tại nhà máy Wakayama ở Nhật Bản và có kế hoạch bắt đầu sản xuất số lượng lớn vào cuối năm tài chính kết thúc vào tháng 2024 năm 2170. Công ty cũng đang xây dựng một nhà máy sản xuất pin ở Kansas, nơi CTO Shoichiro Watanabe cho biết ban đầu công ty sẽ tập trung vào 4680 ô nhưng sẽ chuyển sang sản xuất 4680 sau cùng. Năm ngoái, LG cho biết họ có kế hoạch mở một dây chuyền sản xuất 2023 mới tại nhà máy Ochang ở Hàn Quốc vào nửa cuối năm XNUMX.

Trong khi đó, Tesla đang thử nghiệm quy trình sơn khô tại một nhà máy thí điểm ở Fremont, California. Nguồn cho biết Reuters các tế bào 4680 thế hệ đầu tiên được chế tạo ở Fremont vẫn chưa đạt được mục tiêu mà công ty đã đặt ra về mật độ năng lượng. Cho đến nay, quy trình phủ khô các cực dương đang đi đúng hướng, nhưng công ty vẫn đang gặp vấn đề với việc phủ khô cực âm, đây là nơi dự kiến ​​sẽ đạt được những lợi ích đáng kể nhất.

Sử dụng đúng pin 4680 là điều cần thiết để đưa Tesla Cybertruck được chờ đợi từ lâu vào sản xuất. Reuters cho biết công ty đã cân nhắc sử dụng pin 2170 truyền thống cho chiếc xe đó cũng như pin LFP nhưng thay vào đó đã quyết định tập trung vào việc sử dụng pin 4680 được tráng khô. Việc thiếu các ô đó được cho là lý do chính khiến Cybertruck chưa được sản xuất hàng loạt.

Để di chuyển công nghệ sơn khô phía trước, Reuters báo cáo Tesla đã ký thỏa thuận với Ningbo Ronbay New Energy và Suzhou Dongshan Precision Manufacturing của Trung Quốc để giúp cắt giảm chi phí vật liệu khi họ tăng cường sản xuất 4680 tế bào pin ở Hoa Kỳ, theo các nguồn tin yêu cầu giấu tên. Tesla cũng đã ký một thỏa thuận với L&F Co của Hàn Quốc để cung cấp catốt niken cao có thể làm tăng mật độ năng lượng của 4680 tế bào của họ, một trong những nguồn tin cho biết. Hai nguồn tin cho biết Tesla có kế hoạch sử dụng cực âm với hơn 90% niken trong thế hệ 4680 tế bào tiếp theo. Reuters.

Khi nào và nếu Tesla phá vỡ câu hỏi hóc búa về lớp phủ khô, nó dự định sản xuất pin 4680 tại hoặc gần hầu hết các cơ sở sản xuất của mình trên toàn thế giới đồng thời dựa vào các đối tác như LG Energy Solution và Panasonic để cung cấp chúng cho công ty. Elon Musk cho biết Tesla sẽ sản xuất 20 triệu ô tô điện mỗi năm vào năm 2030 nhưng hãng sẽ cần cung cấp những mẫu xe rẻ hơn nếu muốn đạt được mục tiêu đó. Pin 4680 được tráng khô là một phần quan trọng trong việc giảm chi phí sản xuất để công ty có thể tạo ra những mẫu có giá thấp hơn đó một cách có lãi.

Với Musk, những lời hứa luôn bị coi thường. Tesla thường tụt hậu so với những tuyên bố về chiếc bánh trên bầu trời của mình trong nhiều năm, nhưng cuối cùng thì nó cũng đến đích. Những độc giả lớn tuổi có thể nhớ lại những câu chuyện đã nghe từ các cựu chiến binh Thế chiến II, những người tự hào về việc đạt được những mục tiêu dường như không thể vượt qua bằng cách nói: “Việc khó chúng tôi làm ngay. Điều không thể mất nhiều thời gian hơn một chút.

Mang đi

Morgan Stanley là người ủng hộ trung thành của Tesla trong nhiều năm. Gần đây, nó cho biết trong một ghi chú nghiên cứu, “Mặc dù rủi ro thực thi vẫn còn và nhiều chi tiết chưa được biết, tác động của Tesla đối với ngành công nghiệp pin toàn cầu vẫn có thể bị đánh giá thấp.” Đó có thể là một cách nói nhẹ nhàng. Công ty đang vạch ra những con đường mới để giảm chi phí sản xuất bằng cách đơn giản hóa quy trình sản xuất. Vật đúc khổng lồ — trước đây chưa từng được sử dụng trong sản xuất số lượng lớn — có thể tạo ra các bộ phận trong vài phút mà thường cần hàng giờ để dập và hàn. Công ty đang làm việc để loại bỏ càng nhiều dây càng tốt như một phần của quá trình đơn giản hóa đó. Nó cũng kiên quyết từ chối cung cấp một loạt các mô hình và tùy chọn vì sự phức tạp làm tăng thêm chi phí.

Ban giám khảo vẫn chưa quyết định về Tesla. Vẫn có khả năng công ty có thể bùng nổ khi các nhà sản xuất phổ thông vượt qua lợi thế “người đi trước” bằng các sản phẩm tốt hơn và rẻ hơn, nhưng điều đó dường như còn lâu mới đạt được vào thời điểm này. Chúng tôi thường suy đoán xem công ty nào sẽ sống sót qua cuộc cách mạng xe điện và công ty nào sẽ không, nhưng không ai ở đây CleanTechnica từng đặt Tesla vào danh sách có thể thất bại.

Tôi không thích tường phí. Bạn không thích tường phí. Ai thích tường phí? Tại CleanTechnica, chúng tôi đã triển khai một tường phí hạn chế trong một thời gian, nhưng nó luôn có cảm giác không ổn — và thật khó để quyết định những gì chúng tôi nên đặt ở đó. Về lý thuyết, nội dung tốt nhất và độc quyền nhất của bạn nằm sau tường phí. Nhưng sau đó ít người đọc nó hơn! Chúng tôi chỉ không thích tường phí và vì vậy chúng tôi đã quyết định bỏ tường phí của mình. Thật không may, kinh doanh truyền thông vẫn là một ngành kinh doanh khó khăn, khốc liệt với lợi nhuận rất nhỏ. Ở trên mặt nước hoặc thậm chí có lẽ là một thách thức không bao giờ kết thúc tại Olympic thở hổn hển - phát triển. Vì thế …

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://cleantechnica.com/2023/03/11/tesla-recruits-asian-partners-to-help-ramp-4680-battery-cell-production/