Coches y cosas
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Introducción: Aprovechando la tendencia de la industria de los vehículos eléctricos, la industria de las baterías eléctricas ha aumentado rápidamente y el mundo ha formado una estructura industrial en la que empresas de China, Corea del Sur y Corea del Sur compiten por la hegemonía, y gigantes como Panasonic, LG y CATL compiten entre sí.
Detrás de la calma superficial, se está gestando una nueva ronda de grandes cambios: las baterías de estado sólido están a punto de desencadenar una nueva ola de cambios tecnológicos, las empresas japonesas y coreanas han regresado al mercado chino después de la lista blanca. Se ha eliminado el uso de baterías eléctricas y las empresas automovilísticas mundiales. Con la participación de gigantes de repuestos en la industria de las baterías, está a punto de producirse un gran cambio.
Con este fin, Chexixi ha lanzado una serie de informes denominados "Grandes cambios en las baterías eléctricas" para explicar en detalle los cambios en la industria mundial de las baterías eléctricas.
Las baterías eléctricas de producción propia de Tesla finalmente están aquí. Las ambiciones de Musk han pasado de la industria de los vehículos eléctricos a la industria de las baterías eléctricas, y comenzará una nueva tormenta sangrienta.
Hoy, según informa el medio extranjero electrek, se ha lanzado oficialmente el plan de autoproducción de baterías de energía “Roadrunner” de Tesla. La fábrica ubicada en el desierto de Fremont de Estados Unidos cuenta con una batería de energía perteneciente a la propia Tesla. La línea de producción va tomando forma.
El foco más notable de todo el incidente es que después de lograr la producción a gran escala, la batería de Tesla solo cuesta 100 dólares por kilovatio hora (aproximadamente 701 RMB, en referencia al precio de la batería por kWh de capacidad). Según los datos publicados por la institución de inversión UBS, el costo actual de las baterías eléctricas de Panasonic por kilovatio hora es de aproximadamente 111 dólares estadounidenses (aproximadamente 772 RMB), mientras que el costo de las baterías eléctricas de CATL es de 150 dólares estadounidenses por kilovatio hora (aproximadamente 1.042 yuanes RMB).
Lo primero que hizo Tesla al ingresar a la industria de las baterías eléctricas fue deshacerse de los "calzoncillos" de precios de la industria de las baterías eléctricas.
▲ Medios extranjeros informaron que Tesla está construyendo una línea de producción de baterías en la fábrica de Fremont.
Pero además, el “bombardeo” de baterías eléctricas de Musk también desempeñará un papel en la industria automotriz. Desencadenó una ola al mismo tiempo que la industria de las baterías eléctricas. Según el llamado de Tesla, más empresas automotrices con capital y tecnología inundarán el mercado de baterías eléctricas y afectarán la estructura actual de la industria de baterías eléctricas.
En un nodo tan crítico, debemos descubrir el secreto de cómo Tesla rompe las barreras técnicas de la industria de las baterías eléctricas, resuelve paso a paso la investigación y el desarrollo de baterías y finalmente tiene la capacidad de producir. celdas de batería.
Chexi Dongxi encontró la respuesta al analizar el diseño de las inversiones de Tesla, el estado de la investigación y el desarrollo tecnológico y el diseño de la cadena industrial durante los últimos cinco años.
1. ¿Le tomó cinco años? ¿El padre de las baterías ternarias de litio ayudó a Tesla a producir su propia electricidad?
El 12 de febrero de 2020, los medios extranjeros electrek revelaron que Tesla Lar está construyendo una línea de producción de baterías eléctricas en su fábrica de Fremont en Estados Unidos. Durante un tiempo, la noticia de las baterías eléctricas de producción propia de Tesla se hizo pública, lo que provocó conmoción en la industria.
Pero si no hubiera sido por esta exposición mediática, nadie habría pensado que Tesla podría producir sus propias baterías eléctricas tan rápidamente.
La razón es que, a diferencia de otras empresas de automóviles que han entrado en la industria de las baterías eléctricas con gran fanfarria, el diseño de Tesla en este campo puede describirse como discreto.
Desde 2015, Tesla solo ha realizado tres inversiones relacionadas con baterías de energía, a saber, cinco inversiones en el programa de patrocinio anual Jeff Dahn de la Universidad de Dalhousie, la adquisición de la empresa de tecnología de baterías Maxwell y la adquisición de fabricación de baterías. empresa de equipos Hibar.
Entre las tres inversiones, Tesla sólo reveló el importe de la adquisición de Maxwell: 218 millones de dólares (aproximadamente 1.527 millones de RMB). Los importes y detalles específicos de las otras dos inversiones no fueron anunciados.
Pero son estas tres inversiones las que han reunido las tecnologías clave necesarias para las baterías de producción propia de Tesla: electrodos de batería, electrolitos, separadores, carcasas de batería y procesos de fabricación de baterías.
La implantación de Tesla en el campo de las baterías de energía comenzó en 2015.
Tesla, que se basa en la tecnología de tres potencias líder en la industria, no está dispuesta a ser controlada por Panasonic en el campo de las baterías eléctricas, sin mencionar que en ese momento, la capacidad de producción de baterías eléctricas de Panasonic No estaba aumentando tan rápido como la velocidad de aumento de la capacidad de la línea de producción de automóviles de Tesla.
Musk tuvo la previsión de darse cuenta de que Panasonic podría convertirse en el mayor obstáculo para el avance de Tesla hacia la producción de un millón de vehículos eléctricos por año (más tarde, como se esperaba, la capacidad de producción de baterías eléctricas de Panasonic se limitó en 2018 Tesla Model 3 en masa velocidad de producción).
A raíz de ello, a Musk se le ocurrió la idea de producir sus propias baterías eléctricas.
En 2015, Musk se acercó al equipo de Jeff Dane, que se centra en la industrialización de la tecnología de baterías de litio, con la esperanza de proporcionarle "una cantidad considerable de financiación para la investigación durante cinco años" (los?sustanciales?5 años "paquete de financiación"), lo que le permitirá desarrollar baterías de iones de litio con una vida más larga, menor costo y mayor densidad de energía para Tesla.
▲Equipo de investigación de Jeff Dane
El equipo de Jeff Dane es un equipo que se centra en la investigación de tecnología de baterías de iones de litio en la Universidad de Dalhousie, la principal universidad de Canadá. En 2008, comenzamos a estudiar las baterías de litio. proyectos de industrialización. Su sitio web oficial muestra que el equipo tiene actualmente un tamaño de aproximadamente 30 personas y ha publicado más de 600 artículos en total, con artículos publicados en revistas de peso JES y JPS.
Según evaluaciones de medios extranjeros, este equipo es actualmente uno de los equipos más fuertes en el campo de la investigación de baterías de litio.
El propio Jeff Dane ha conseguido con éxito la comercialización a gran escala de materiales catódicos compuestos ternarios limitando con precisión el contenido de níquel en materiales de níquel-cobalto-manganeso, y se ha convertido en un auténtico líder en tecnología de materiales ternarios reconocido por la industria. Pioneros e inventores.
▲Jeff Dane
Por un lado está Tesla, que está ansioso por desarrollar y producir sus propias baterías eléctricas, y por el otro lado está el equipo de Jeff Dane, que espera y es bueno en industrializando la tecnología, las dos partes se llevaron bien de inmediato.
El 16 de junio del mismo año, la Universidad de Dalhousie, donde se encuentra el equipo de Jeff Dane, y Tesla *** anunciaron conjuntamente que los socios del equipo de investigación de Jeff Dane lanzarían el proyecto en junio de 2016. En marzo , se transfirió de 3M Canadá a Tesla y llegó a un acuerdo de cooperación exclusivo con Tesla.
Después de llegar al acuerdo de cooperación, el Sr. Jeff Dane se sentó en el baúl de Tesla y mostró dos pulgares hacia arriba. Su entusiasmo era palpable.
▲Jeff Dane
Después de eso, el equipo de Jeff Dane continuó desarrollando nuevos materiales para electrodos de iones de litio, diagnóstico del mecanismo de falla de la batería de iones de litio, aditivos de electrolitos e iones de sodio. en investigación básica sobre seguridad de baterías de iones de litio y teoría/modelado de investigación de baterías.
A finales del año pasado, un artículo del equipo de Jeff Dane demostró que el ciclo de energía de su batería recientemente desarrollado puede alcanzar unas 5.000 veces, lo que corresponde a la vida útil de conducción de un vehículo eléctrico de más de 1 millón de millas (aproximadamente 1,6 millones de kilómetros), esta patente es actualmente propiedad de Tesla.
Recientemente, los medios extranjeros electrek informaron que los resultados de la investigación del equipo de Jeff Dane harán que el costo de la batería de Tesla alcance los 100 dólares estadounidenses/kWh (aproximadamente 701 yuanes/kWh). Comparando los datos proporcionados por la institución de inversión UBS, el costo de las baterías eléctricas de Panasonic es de aproximadamente 111 dólares estadounidenses/kWh (aproximadamente 771 yuanes/kWh), CATL es de aproximadamente 150 dólares estadounidenses/kWh (aproximadamente 1.042 yuanes/kWh) y los costos actuales de las baterías de Tesla son entre los más bajos de la industria.
Se entiende que el equipo de Jeff Dane también está ayudando a Tesla a completar la investigación y el desarrollo de baterías de litio ternarias con alto contenido de níquel y una densidad energética de 500 Wh/kg, que ha comenzado a dar frutos.
Se puede decir que desde 2016, el equipo de Jeff Dane ha contribuido con muchas patentes de tecnología subyacente y acumulación de experiencia al proyecto de baterías de producción propia de Tesla, mejorando los productos de Tesla desde electrodos, electrolitos hasta baterías. del enlace de shell. En cinco años, el equipo de Jeff Dane cumplió la promesa que le hizo a Tesla al firmar el contrato: ayudar a Tesla a aumentar el número de ciclos de energía de las baterías, reducir el costo de las baterías y desarrollar baterías de alta densidad de energía.
Esta inversión vale la pena para Tesla.
2. Adquisición de la tecnología de electrodos secos de Maxwell para mejorar la densidad energética de la batería.
Después de 2016, Musk dio media vuelta y se sumergió en el infierno de producción del Tesla Model 3, sin más tiempo libre. Teniendo en cuenta el diseño de la industria de las baterías eléctricas, Tesla no realizó ningún movimiento importante en la industria de las baterías eléctricas en 2017 y 2018.
Pero cuando llegó el momento en 2019, una cosa hizo sonar la alarma para Musk.
En febrero de 2019, durante una conferencia telefónica para publicar el informe financiero de 2018 de Tesla, Musk señaló que la falta de capacidad de producción de celdas de batería en la Gigafábrica era la mayor limitación que limitaba la capacidad de producción del Modo 3 de Tesla.
En abril de 2019, Musk volvió a tuitear: “La capacidad de producción de celdas de batería de la Gigafábrica es de solo 24 GWh, y la capacidad de producción del Modelo 3 ha estado restringida desde julio. Antes de que la capacidad de producción alcance los 35 GWh, Tesla ganó. No inviertas más dinero en ello”.
Las limitaciones de capacidad de producción de Panasonic hicieron que Musk se diera cuenta nuevamente de la importancia de las baterías eléctricas y comenzó a acelerar el diseño de Tesla en el campo de las baterías eléctricas.
En mayo de 2019, Tesla adquirió la empresa de tecnología de baterías Maxwell por 218 millones de dólares (aproximadamente 1.527 millones de RMB), con una prima del 55%.
La razón por la que Tesla está tan ansioso por ganar esta empresa es porque a Tesla le gusta la tecnología de electrodos secos y la tecnología de supercondensadores de Maxwell.
▲Introducción a la tecnología de electrodos secos de Maxwell
El proceso tradicional de preparación de electrodos es un proceso de electrodo húmedo. Durante el proceso de fabricación, los materiales del electrodo positivo y negativo deben agregarse al solvente. para recubrir la cubierta de la lámina del electrodo.
La ventaja de este proceso de fabricación es que el tiempo de verificación del proceso de producción es largo y la calidad del electrodo es estable. Sin embargo, las características del solvente determinan que el electrodo producido por este método de recubrimiento de electrodo sea delgado y el. La densidad de energía es limitada.
Al mismo tiempo, durante el proceso de producción, es necesario evaporar el disolvente, y esta parte del proceso de producción producirá un cierto grado de contaminación ambiental.
El proceso de producción de electrodos secos sin disolventes mezcla materiales activos de electrodos positivos y negativos en sustancias viscosas, lo que hace que los materiales de los electrodos positivos y negativos "fibrilen" para formar una película autoportante que se adhiere firmemente al Electrodo adherido a la almohadilla del electrodo (el principio es similar a masticar chicle firmemente adherido a la planta del pie).
Este proceso de producción permite preparar electrodos más gruesos, mejorando enormemente la densidad energética de la batería. En la actualidad, la densidad de energía de las celdas de batería de litio ternarias fabricadas mediante este proceso es superior a 300 Wh/kg, y la densidad de energía de una sola celda puede alcanzar hasta 500 Wh/kg, al tiempo que se logra una mayor tasa de descarga.
Al mismo tiempo, otro beneficio importante de los electrodos secos es que pueden continuar reponiendo el litio metálico después de usar la batería para compensar la pérdida de capacidad de la batería, mientras que los electrodos preparados con el método del electrodo húmedo pueden hacerlo; reponer litio metálico Los metales y el carbono mezclados con litio metálico no se mezclan bien entre sí, a menudo con reacciones violentas como humo, llamas y ruido.
Además, el proceso de producción de electrodos secos no requiere un paso de secado con solvente, lo que reduce los costos de producción y los costos de tiempo, y también reduce la contaminación ambiental.
Se puede utilizar otra tecnología de supercondensador como dispositivo de almacenamiento rápido de energía en el proceso de recuperación de energía, y su consumo de energía es mucho menor que el de restaurar la energía cinética recuperada en la batería.
Durante una aceleración rápida, los supercondensadores pueden lograr una descarga de alta potencia, evitando que la batería se descargue directamente a alta potencia para producir dendritas de litio y causar daños irreversibles a la estructura de la batería.
Otra ventaja importante de la tecnología de supercondensadores es su amplio rango de temperatura de funcionamiento. La temperatura de funcionamiento de la mayoría de las baterías debe mantenerse entre 20 °C y 40 °C, lo que tiene requisitos estrictos en cuanto a la temperatura ambiente externa. La temperatura de funcionamiento de los supercondensadores oscila entre -40 °C y 80 °C y pueden utilizarse para arrancar vehículos y calentar baterías en invierno.
La tecnología de electrodos secos ha aumentado la densidad de energía de las baterías de producción propia de Tesla, mientras que la tecnología de supercondensadores puede proporcionar efectos auxiliares para las baterías en escenarios específicos. La combinación de ambas puede ser lo que Tesla adopte en el futuro. Plan "híbrido".
3. Adquirir Hibar, un fabricante de equipos de producción de baterías, para allanar el camino para las baterías de producción propia.
La inversión en el equipo de Jeff Dane y la adquisición de Maxwell son ambas para dominar la última tecnología en baterías. Después de dominar la tecnología, la clave es producirla en masa.
En octubre de 2019, algunos medios descubrieron que Hibar, una empresa canadiense de equipos de precisión, apareció repentinamente bajo Tesla y se convirtió en una filial holding de Tesla.
La adquisición de Hibar por parte de Tesla es un proyecto secreto. La fecha de adquisición, el monto y los detalles de la cooperación no se han revelado. Sin embargo, lo que está claro es que la adquisición de Hibar significa que el proyecto de batería de producción propia de Tesla es. sólo un paso por delante del toque final.
Hibar es famoso por su producción de bombas de inyección cuantitativa de alta precisión, sistemas de producción de inyección, fabricación automatizada de baterías y equipos de proceso. Su línea de productos cubre el proceso completo de producción de celdas de batería.
▲Descripción general del producto Hibar
Durante los últimos 40 años, Hibar se ha convertido en el proveedor preferido de líneas de producción de baterías primarias y secundarias en la industria de las baterías.
La inversión en el equipo de Jeff Dane ha dado a Tesla el talento técnico para desarrollar sus propias baterías eléctricas. La adquisición de Maxwell ha permitido a Tesla dominar la tecnología más puntera en el campo de las baterías eléctricas, y la adquisición. de Hibar le ha dado a Tesla un En este punto, Tesla ha formado un diseño integral desde la investigación y el desarrollo de tecnología, la verificación de muestras hasta la producción en masa a gran escala.
4. ¿La batería de producción propia tendrá una vida útil de 1 millón de millas? La densidad de energía máxima puede alcanzar los 500 Wh/kg.
Aunque Tesla ya tiene experiencia en investigación y desarrollo de baterías, verificación. y capacidades de producción en masa, pero ¿qué efectos podrá lograr el producto real?
En la actualidad, su línea de producción de baterías no se ha puesto en uso real y no es realista realizar análisis basados en el producto. Podemos cambiar la perspectiva e inferir los indicadores técnicos de las baterías de producción propia de Tesla a partir de su solidez técnica actual.
1. Electrodos
Desde la perspectiva de los electrodos, es muy probable que las baterías de producción propia de Tesla utilicen la tecnología de electrodos secos adquirida por Maxwell, que se utiliza actualmente en La densidad de energía de un solo La celda que se puede alcanzar en el campo de las baterías ternarias de litio es de 300Wh/kg, y el máximo puede llegar a 500Wh/kg.
En esta etapa, en la industria, sólo la batería ternaria de litio NCA?811 de Panasonic y la batería ternaria de litio NCM?811 de CATL pueden alcanzar una densidad de energía de celda de 300 Wh/kg.
Al mismo tiempo, como se mencionó anteriormente, la tecnología de electrodo seco puede complementar el metal de litio en el electrodo negativo para compensar el consumo de iones de litio en el electrodo negativo y el electrolito durante el proceso de descarga suplementaria.
Anteriormente, Maxwell tenía una patente pendiente que repone iones de litio en el electrodo negativo de la batería. Esta tecnología patentada aliviará eficazmente el problema de la pérdida de capacidad durante el uso de la batería. Cuando Tesla completó la adquisición de Maxwell, esta tecnología patentada se transfirió naturalmente al nombre de Tesla.
▲Patente pendiente de Maxwell
En términos de costo, debido a la eliminación del paso de secado, el costo de todo el proceso de producción de celdas de batería se puede reducir en aproximadamente un 10-20%. .
2. Electrolitos
En términos de electrolitos, el equipo de Jeff Dane, financiado por Tesla, publicó recientemente dos artículos en la conocida revista JES, describiendo los avances realizados en su trabajo. .
Uno de los artículos se titula "Dioxazolona y nitrito de sulfito como aditivos de electrolitos para baterías de iones de litio".
El documento menciona que el equipo de Jeff Dane realizó pruebas de rendimiento de ciclos de largo plazo, alta temperatura y alto voltaje en el nuevo aditivo de electrolito MDO recientemente desarrollado y otros dos aditivos PDO y BS. El portador era NCM523 III. Batería de litio de yuanes.
Para realizar esta prueba, el equipo añadió los tres aditivos individualmente y mezclados. Se probaron diferentes combinaciones experimentales a diferentes temperaturas y voltajes, y se obtuvieron diferentes rendimientos del ciclo.
Los resultados experimentales muestran que las baterías con aditivos de electrolitos MDO y PDO forman una capa SEI en la superficie del electrodo negativo de grafito (que protege el electrodo negativo), mientras que las baterías con aditivos de electrolitos BS no forman SEI. capa.
A través de pruebas de rendimiento de ciclos de batería a largo plazo, la combinación de aditivos de electrolitos de 2PDO 1 sulfato de etileno y 2PDO 1 difluorofosfato de litio tiene el mejor rendimiento entre todos los aditivos de electrolitos experimentales después de 800 ciclos de descarga, la concentración de aditivos restantes. en el electrolito sigue siendo superior a 90.
▲Resultados experimentales, los dos puntos de distribución más altos en (b) y (c) son las combinaciones de electrolitos de 2PDO 1 etilensulfato y 2PDO 1 difluorofosfato de litio.
Aquí basado en los resultados A partir de esta investigación, el equipo de Jeff Dane publicó otro artículo en junio del año pasado titulado "Extensos resultados de pruebas de excelente química de baterías de iones de litio que pueden servir como punto de referencia para nuevas tecnologías de baterías".
Este experimento también probó diferentes aditivos de electrolitos para la batería de litio ternaria NCM523.
Los resultados experimentales muestran que agregar tres combinaciones de aditivos de electrolitos: 2 carbonato de vinileno, 1 sulfato de etileno, 2 carbonato de fluoroetileno, 1 difluorofosfato de litio y 1 difluorofosfato de litio al electrolito puede lograr un aumento efectivo de la vida útil de la batería.
▲Resultados experimentales, las líneas violeta, verde y roja son los resultados de la prueba, y las otras dos líneas son el grupo de control.
Entre ellas, baterías con tres combinaciones de aditivos de electrolitos generalmente cargadas después de 3000 veces, después de un ciclo de descarga, la capacidad de la batería aún se puede mantener en más del 85%. Un grupo incluso mantuvo una capacidad de la batería de más del 90% después de experimentar 5000 ciclos de carga y descarga.
La capacidad de las baterías de los otros dos grupos de control disminuyó a aproximadamente el 50% después de aproximadamente 1.000 ciclos de carga y descarga.
Si se utilizan 5000 ciclos de carga y descarga como vida útil promedio de la batería, y la autonomía de crucero del Tesla Model 3 EPA de 322 millas se utiliza como autonomía de crucero de un solo ciclo de carga y descarga, luego, la batería Durante su vida útil, el kilometraje de conducción de un Tesla Model 3 superará las 1,6 millones de millas (aproximadamente 2,57 millones de kilómetros).
Sin embargo, según la patente publicada por Tesla, actualmente estiman de forma conservadora que la vida útil de la batería es de 1 millón de millas (aproximadamente 1,6 millones de kilómetros). La teoría de las baterías ternarias de litio ensambladas en general es puramente eléctrica. La vida útil de los vehículos es de solo 400.000 a 500.000 kilómetros. La vida útil de la nueva batería de Tesla es aproximadamente de 3 a 4 veces mayor que la de la batería ternaria de litio actual.
Cabe destacar que la investigación realizada por el equipo de Jeff Dane para Tesla se basa en baterías ternarias de litio NCM. Por lo tanto, desde la perspectiva de los aditivos de electrolitos y sus electrodos de adaptación, es más probable que las baterías de producción propia de Tesla en el futuro sean baterías de litio ternarias NCM en lugar de baterías de litio ternarias NCA. El número de ciclos máximo de esta batería puede ser cercano a 5.000 veces. , correspondiente al vehículo El kilometraje puede llegar a 1 millón de millas (aproximadamente 1,6 millones de kilómetros).
3. Supercondensador
Además de la batería en sí, la adquisición de Maxwell también trajo la tecnología de supercondensador a Tesla.
Musk reveló una vez en una entrevista con los medios que estaba interesado en la tecnología de supercondensadores durante la universidad y que alguna vez quiso realizar investigaciones. Ahora, los fanáticos de este supercondensador finalmente pueden cumplir su deseo.
Los supercondensadores son esencialmente otra solución de almacenamiento de energía diferente de las baterías eléctricas. En comparación con las baterías eléctricas, su inconveniente es que su rendimiento de almacenamiento de energía es limitado.
Pero sus ventajas también son muy obvias. La potencia de carga y descarga del supercondensador es muy grande y la pérdida de energía es pequeña. No solo puede recuperar energía cinética con alta eficiencia, sino que también puede liberarla instantáneamente. -Corriente de alimentación cuando el vehículo acelera rápidamente, reduciendo el riesgo de accidentes. Presión de trabajo de la batería.
Al mismo tiempo, el rango de temperatura de funcionamiento de los supercondensadores es de -40 ℃ a 80 ℃, lo que puede adaptarse a entornos extremos a los que las baterías normales no pueden adaptarse.
Se puede decir que los supercondensadores tienen potencial para complementar las baterías de energía.
Cuando el vehículo funciona normalmente, la batería proporciona la energía principal. Cuando el vehículo necesita acelerar rápidamente, recuperar energía cinética o arrancar en áreas frías, el supercondensador proporciona energía al vehículo.
Cuando se implemente el proyecto de batería de producción propia, Tesla podrá equipar simultáneamente vehículos con supercondensadores para formar un nuevo "sistema híbrido" de supercondensadores de batería de energía.
Según los tres aspectos anteriores, lo más probable es que las baterías de producción propia de Tesla sean baterías de litio ternarias NCM. La densidad de energía de los productos de baterías de primera generación puede ser de alrededor de 300 Wh/kg. Poco a poco irá subiendo hasta los 500Wh/kg.
El aditivo del electrolito puede ser una de tres combinaciones de aditivos para electrolitos: 2 carbonato de vinileno, 1 sulfato de etileno, 2 carbonato de fluoroetileno, 1 difluorofosfato de litio y 1 difluorofosfato de litio. Gracias al excelente rendimiento del electrolito, el ciclo de vida de su. La batería será capaz de alcanzar 1 millón de millas (aproximadamente 1,6 millones de kilómetros), superando el rendimiento del ciclo de todas las baterías de energía actuales.
No solo eso, Tesla también podría utilizar la tecnología de supercondensadores como fuente de energía auxiliar para baterías de energía.
5. ¿De la historia de los cambios de proveedores? Mire los seis significados de las baterías de producción propia de Tesla.
La construcción de la primera línea de producción de baterías eléctricas de Tesla significa que esta empresa de automóviles es una nueva. Se ha dado un paso más en la cadena de suministro de energía de las baterías.
Desde que Tesla lanzó su primer modelo, el Roadster, este acorazado ha estado firmemente ligado a Panasonic, el gigante mundial de las baterías de litio. Se entiende que el primer lote de 100 Roadsters de Tesla utiliza baterías cilíndricas 18650 de Panasonic.
El posterior lanzamiento del Model S, el primer modelo producido en serie para el público, abrió una relación de suministro exclusiva de siete años entre Tesla y Panasonic.
Durante este período, las dos partes construyeron una fábrica de baterías eléctricas con una capacidad de producción de 35 GWh en el desierto de Florida, EE. UU. También es la fábrica de baterías eléctricas más grande del mundo en la actualidad.
▲¿Tesla Gigafactory?1
En la visión de Musk, esta fábrica eventualmente podrá alcanzar una capacidad de producción anual de 50 GWh, respaldando la producción anual de un millón de vehículos de Tesla. Una gran visión para vehículos eléctricos.
Pero las cosas son contraproducentes. Por un lado está Tesla, cuya capacidad de producción está aumentando vertiginosamente y la demanda de baterías aumenta rápidamente; por otro lado está Panasonic, que sigue ampliando sus líneas de producción e incluso contratando más empleados. si sufre pérdidas.
Las dos partes no lograron alcanzar un delicado equilibrio entre el aumento simultáneo de la oferta y la demanda. La brecha en la demanda de baterías de Tesla se hizo cada vez más grande. Finalmente, el conflicto entre las dos partes estalló durante la conferencia telefónica para liberar la batería. Informe financiero 2018.
Musk acusó a Panasonic de no poder mantener su capacidad de producción de baterías de energía, lo que ha restringido la rampa de capacidad de producción del Tesla Model 3 si Panasonic no puede aumentar la capacidad de producción de baterías de la fábrica conjunta a 35 GWh como se acordó. , Tesla dejará de invertir en fábricas de empresas conjuntas.
En el tercer trimestre de 2019, aunque la capacidad de producción de baterías eléctricas de la fábrica conjunta entre las dos partes alcanzó los 35 GWh, Panasonic también congeló los planes para aumentar aún más la capacidad de producción de la fábrica conjunta a 50 GWh.
Desde que comenzó la cooperación en 2013, la relación entre Tesla y Panasonic está cerca del "punto de congelación" por primera vez.
Después de este incidente, aunque Tesla y Panasonic todavía mantenían una relación de suministro de baterías, Tesla también comenzó a buscar nuevos proveedores de baterías. Aprovechando la oportunidad de la fábrica de Tesla en Shanghai para iniciar la producción, LG y CATL se incluyeron en la lista de proveedores de Tesla.
El 30 de enero de 2020, Tesla anunció oficialmente que había llegado a un acuerdo de suministro de baterías de energía con LG Chem y CATL.
Además, Reuters también informó que Tesla está en conversaciones adicionales con CATL sobre baterías "libres de cobalto". Es probable que Tesla utilice baterías "libres de cobalto" producidas por CATL en el futuro.
▲ Reuters informó que Tesla está discutiendo la cooperación con CATL para baterías sin cobalto.
Hasta ahora, la cadena de suministro de baterías eléctricas de Tesla ha sido suministrada exclusivamente por Panasonic y transformada en suministro simultáneo por LG Chem. , CATL y Panasonic.
Una vez que se suministren las baterías eléctricas de producción propia de Tesla, esta cadena de suministro también se incluirá en la lista de baterías eléctricas de Tesla.
Tesla ha pasado oficialmente de la "era unipolar" en la que Panasonic suministra exclusivamente baterías eléctricas a la "era múltiple" en la que múltiples proveedores suministran baterías eléctricas. Con el tiempo, se puede formar una cadena de suministro de baterías eléctricas dominada por baterías de producción propia y complementada con baterías compradas.
Para Tesla, la llegada de esta era tiene tres significados principales:
1. Se reducen los costos de las baterías de energía y se aumenta la eficiencia, y tiene las ventajas únicas de tener baterías de múltiples energías. Los proveedores Tesla tendrán una voz más fuerte sobre los proveedores e inevitablemente aumentarán sus esfuerzos para reducir los precios de compra de baterías eléctricas.
Al mismo tiempo, una vez que se ponga en producción la línea de producción de baterías eléctricas de producción propia, el costo de las baterías eléctricas de Tesla será tan bajo como 100 dólares estadounidenses (aproximadamente 701 RMB), que es el 10%. Por debajo del costo de la batería eléctrica de Panasonic, la ventaja de costos de Tesla es más obvia y sus modelos pueden reducir aún más los precios y expandir las ventas a mayor escala. Si se utiliza la tecnología de electrodos secos para la producción de baterías eléctricas, la eficiencia de producción de las baterías eléctricas de Tesla también mejorará ligeramente.
2. Promover el crecimiento de la capacidad de producción. Hasta ahora, Tesla tiene dos plantas de producción de vehículos completas, una ubicada en Fremont, California, y la otra está ubicada en Shanghai. una capacidad de producción actual de 150.000 vehículos/año, con una capacidad de producción objetivo de 500.000 vehículos/año, y todavía hay espacio para un mayor aumento de la capacidad de producción; también hay una fábrica planificada en Berlín, Alemania, que actualmente está en construcción; .
A juzgar por la situación actual, la fábrica de baterías de empresa conjunta de Tesla y Panasonic abastece a las fábricas nacionales en los Estados Unidos con un suministro insuficiente y las futuras fábricas alemanas inevitablemente necesitarán nuevos proveedores de baterías eléctricas para proporcionar baterías eléctricas. Sólo un suministro suficiente de baterías eléctricas por parte de los proveedores puede impulsar el crecimiento de la capacidad de producción de Tesla y, en última instancia, alcanzar el objetivo de una producción anual de 1 millón de Teslas en 2022.
3. Para satisfacer la demanda de un millón de vehículos Robotaxi, Musk se jactó una vez de que un millón de vehículos Tesla estarían en las carreteras como vehículos Robotaxi en 2020, independientemente de si la tecnología de conducción autónoma es factible o no. Con la tecnología de baterías actual, este objetivo es difícil de lograr.
En la actualidad, el número de ciclos de las baterías es de aproximadamente 1.000 veces, lo que corresponde a una vida útil de aproximadamente 200.000 millas (aproximadamente 320.000 kilómetros). Esta vida útil es completamente suficiente para el uso doméstico normal. para baterías que requieren 24 horas Para un Robotaxi que funciona continuamente, parece estar estirado.
Tesla produce sus propias baterías de energía precisamente para resolver este problema. Como mencionamos anteriormente, la última patente de Tesla muestra que han completado 1 millón de millas (aproximadamente 1,6 millones de kilómetros) de investigación y desarrollo de duración de la batería. Las baterías con una duración ultralarga podrán cumplir con los requisitos del funcionamiento del Tesla Robotaxi.
Para toda la industria de las baterías eléctricas, las baterías eléctricas de producción propia de Tesla también tienen una importancia de gran alcance:
1, como empresa líder en vehículos eléctricos, Tesla ha entrado en el sector de las baterías eléctricas. industria Este comportamiento provocará un efecto de imitación. En el futuro, más empresas automotrices grandes podrían considerar producir sus propias baterías eléctricas para satisfacer sus propias necesidades en el proceso de transformación hacia la electrificación. Para las empresas automovilísticas, el núcleo de la tecnología de la era eléctrica (tres eléctricos) debe estar en la palma de sus manos.
2. La entrada de las empresas de automóviles en el sector de las baterías eléctricas significa que los proveedores de baterías eléctricas han perdido a sus clientes originales y los márgenes de beneficio de los proveedores de baterías eléctricas se han comprimido. En el juego con las empresas automotrices, los proveedores de baterías encontrarán formas de reducir los costos de las baterías y mejorar su rendimiento.
3. La estructura de la nueva cadena de suministro de energía puede cambiar en el proceso de que las empresas de automóviles produzcan sus propias baterías de energía, los proveedores de materiales que originalmente estaban separados de los proveedores de baterías de energía podrán contactar directamente con ellos. empresas de automóviles. La reducción de las cadenas industriales supone una mayor optimización de la estructura industrial.
Conclusión: Tesla será aún más poderosa después de dominar las baterías
La primera línea de producción de baterías eléctricas en la fábrica de Tesla en Fremont se está construyendo y pronto se pondrá en producción. Musk está preparando The. El plan quinquenal de baterías eléctricas de producción propia finalmente ha entrado en la etapa de producir resultados.
Después de dominar la potencia de la batería, Tesla será más potente desde todos los ángulos.
Por el lado de la cadena de suministro, Tesla, que busca reducir costos, una vez que logre su objetivo de producir sus propias baterías eléctricas, su demanda de compras de baterías eléctricas de otros proveedores inevitablemente disminuirá en consecuencia. Los proveedores de baterías eléctricas de Tesla iniciarán una guerra de precios y, en esta guerra de precios, Tesla disfrutará de un dominio absoluto.
En lo que respecta a los productos para vehículos eléctricos, es probable que las baterías eléctricas de producción propia de Tesla tengan un mejor rendimiento que la mayoría de las baterías eléctricas actualmente en el mercado, y tendrán una vida útil más larga y una menor pérdida de capacidad, por lo tanto significativamente. mejorar la tasa de retención de valor de los modelos Tesla.
Sin embargo, para Tesla, lograr la producción en masa es sólo el primer paso en la gran visión de producir baterías eléctricas de producción propia. La posterior construcción de capacidad de producción de baterías eléctricas es el verdadero desafío para ella.
En China, el costo de construcción de la capacidad de producción de baterías eléctricas es de aproximadamente 400-600 millones de yuanes por GWh, mientras que en Estados Unidos, este costo solo será mayor. Si Tesla realmente quiere construir una línea de producción de baterías eléctricas a gran escala, necesitará invertir al menos decenas de miles de millones en proyectos de baterías eléctricas. Para una empresa como Tesla, que acaba de obtener ganancias y tiene un flujo de caja extremadamente valioso, esta inversión causará una enorme presión. A Tesla todavía le queda un largo camino por recorrer para producir sus propias baterías eléctricas.
Este artículo proviene del autor de Autohome Chejiahao y no representa los puntos de vista ni las posiciones de Autohome.