Elon Musks ehrgeiziger Plan, 20 Millionen Autos pro Jahr zu produzieren, hängt von der 4680-Batteriezelle ab

Tesla Inc befindet sich in einer entscheidenden Phase, in der Elon Musk versucht, den Code für die Herstellung besserer und kostengünstigerer Batterien zu knacken. Das Unternehmen hat chinesische und koreanische Materiallieferanten angeworben, um die Kosten zu senken und die Energie seiner neuesten Batteriezellen zu steigern. Gleichzeitig kämpft Tesla jedoch mit batteriebedingten Leistungs- und Produktionsproblemen, die zur Verzögerung des Starts seines futuristischen Cybertrucks beigetragen haben.

Insidern zufolge hat Tesla China’s Ningbo Ronbay New Energy und Suzhou Dongshan Precision Manufacturing angezapft, um die Materialkosten zu senken, während es die Produktion der 4680-Batteriezellen in den USA hochfährt. Die Details dieser Vereinbarungen wurden bisher nicht berichtet.

Wenn der in Austin, Texas ansässige Hersteller von Elektrofahrzeugen in der Lage ist, die Leistungs- und Prozessprobleme zu lösen und seine ambitionierten Produktionsziele zu erreichen, könnte die 4680-Batterie letztendlich der Dreh- und Angelpunkt – anstatt des Engpasses – in CEO Musks Traum sein, bis 2030 jährlich 20 Millionen Fahrzeuge zu bauen.

Als Teil seiner Bemühungen hat Tesla auch einen Vertrag mit Koreas L&F Co unterzeichnet, um hochnickelhaltige Kathoden zu liefern, die die Energiedichte seiner 4680-Zellen erhöhen könnten.

Die Automobilhersteller zielen darauf ab, ihre eigene Produktion mit 4680-Zellen von Koreas LG Energy Solution und Japans Panasonic zu ergänzen – eine Versicherungspolice zur Sicherung der zukünftigen Produktion von Elektrofahrzeugen. LG und Panasonic werden voraussichtlich Zellen für den Cybertruck liefern.

Ein Batteriemangel bedeutet, dass „die Fabriken stehenbleiben“, sagte Musk Anfang März zu Investoren.

Die neue Batterie wird voraussichtlich eine Schlüsselrolle beim Start des kantigen, aus Edelstahl gefertigten Cybertrucks spielen, dem ersten neuen Modell des Unternehmens seit mehr als drei Jahren.

Tesla hatte drei Batterieoptionen in Betracht gezogen, um sicherzustellen, dass der Start nicht erneut verzögert wird: kleinere 2170-Zellen, die weit verbreitet in anderen Tesla-Modellen verwendet werden, 4680-Zellen und kostengünstigere Lithiumeisenphosphatzellen. Der EV-Hersteller bevorzugte jedoch das Warten auf die Verfügbarkeit der 4680-Zellen.

Im Jahr 2022 sagte Musk, er rechne nicht damit, dass 4680-Batterien ein „begrenzender Faktor für den Cybertruck oder irgendetwas anderes“ sein werden.

Die von Tesla entworfene 4680-Zelle – so benannt nach ihren Außenabmessungen (46mm Durchmesser, 80mm Länge) – ist entscheidend für zukünftige Produktionspläne. Tesla plant, Versionen in Fabriken in Texas, Kalifornien, Nevada und Berlin herzustellen, die in Fahrzeugen von Model Y bis Cybertruck verwendet werden sollen.

Aber Tesla kämpft immer noch damit, die erste Welle der Produktion hochzufahren, wie Musk auf dem Investorentag von Tesla am 1. März zugab.

TESLAS EINFLUSS WIRD UNTERBEWERTET

Trotz der aktuellen Probleme bleiben einige Analysten optimistisch, dass Tesla diese Probleme lösen wird.

„Während das Ausführungsrisiko besteht und viele Details noch unbekannt sind, wird der Einfluss von Tesla auf die globale Batterieindustrie möglicherweise immer noch unterschätzt“, sagte Morgan Stanley nach dem Investorentag.

Musk hatte die neue Zelle erstmals auf dem Battery Day im September 2020 angekündigt. Bei dieser Veranstaltung versprach er eine 50-prozentige Reduktion der Zellkosten durch eine Reihe von Innovationen, von einer größeren Zellgröße bis zu einem neuen „trockenen“ Elektrodenbeschichtungsprozess, der die Größe und Kosten einer Batteriefabrik dramatisch reduzieren könnte, während er die Zellleistung verbessert.

Die wiederholten Verzögerungen bei der Überführung der neuen Zelle von der Prototypenphase in die volle Produktion haben auch die Einführung des lang erwarteten Cybertrucks verzögert, der auf die mögliche Verbesserung der Energiedichte und Leistung der Zelle abzielt – Fortschritte, die bisher nicht materialisiert haben.

Aber es wird Zeit brauchen, bis die Lieferanten die Produktion hochfahren.

Panasonic betreibt eine Pilot-4680-Produktionslinie in seiner Fabrik in Wakayama, Japan, und plant, im Laufe des Geschäftsjahres, das im März 2024 endet, mit der Massenproduktion zu beginnen.

Shoichiro Watanabe, Chief Technology Officer von Panasonic Energy, sagte letzten Monat, dass die neue Batteriefabrik in Kansas zunächst auf 2170-Zellen ausgerichtet sein wird, aber schließlich die 4680-Produktion nach Nordamerika verlagert wird.

Im letzten Jahr sagte LG, dass es in der zweiten Hälfte von 2023 eine neue 4680-Produktionslinie in seiner Fabrik in Ochang, Korea, eröffnen will.

Die erste Generation der 4680-Zellen von Tesla, die in seiner Fabrik in Fremont, Kalifornien, hergestellt wurde, konnte das Ziel der Energiedichte nicht erreichen, berichteten Insider.

Das Unternehmen hat bisher in der Lage sein, die Anode – die negative Elektrode – trocken zu beschichten, hat aber immer noch Probleme mit der Trockenbeschichtung der Kathode, wo die bedeutendsten Fortschritte erwartet werden, berichteten die Quellen.

Der Versuch von Tesla, die Produktion des Trockenbeschichtungsprozesses hochzufahren, hat bisher nur genug Batterien für etwa 50.000 Fahrzeuge pro Jahr ergeben, sagten Musk und Unternehmensführer.

Im Jahr 2020 sagte Musk, dass Tesla genug 4680-Kapazität in-house haben würde, um 1,3 Millionen Model Ys zu versorgen.

Während die Führungskräfte sagten, dass es wahrscheinlich ist, dass Tesla die 4680-Produktion bis zum Jahresende um das Fünffache steigern wird, hält das Unternehmen eine Absicherung.

Musk wettet darauf, dass es ein gutes Problem ist, wenn Tesla in diesem Jahr zu viele Batterien hat. Diese können für die Energiespeichersysteme verwendet werden, die das Unternehmen an Versorgungsunternehmen und Verbraucher verkauft.

Tesla hat auch erste Generationen von 4680-Zellen mit „nassen“ Kathoden in sogenannte Strukturpackungen in in Texas gebauten Model Y-Fahrzeugen installiert. Der Großteil dieser Fahrzeuge verwendet jedoch die älteren 2170-Zellen.

Tesla plant, in der nächsten Generation der 4680-Zellen eine Kathode mit mehr als 90 Prozent Nickel zu verwenden, sagten zwei Quellen. L&F wird voraussichtlich einer der Lieferanten dieser hochnickelhaltigen Kathode sein, sagte eine weitere Quelle.

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