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, что, как ожидается, приведет к тому, что стоимость электромобилей будет соответствовать моделям с бензиновым двигателем, а также позволит использовать EV батареи, чтобы увеличить вдвое, а то в трое свою жизнь в электросетях.
В течение нескольких месяцев генеральный директор Tesla Элон Маск дразнил инвесторов и конкурентов, обещая продемонстрировать значительные достижения в области аккумуляторных технологий во время «Дня батарей» в конце мая.
Люди, знакомые с планами Маск, рассказали, что новые недорогие аккумуляторы, рассчитанные на миллион миль использования и позволяющие продавать электрические Tesla с выгодой за ту же цену или меньше, чем бензиновый автомобиль, являются лишь частью повестки дня Маска.
С глобальным парком из более чем 1 миллиона электромобилей, которые могут подключаться и делиться электроэнергией с сетью и, цель Tesla — достичь статуса энергетической компании, конкурирующей с такими традиционными поставщиками энергии, как Pacific Gas & Electric и Tokyo Electric, рассказали 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.
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 о ее более широкой стратегии по перепозиционированию компании ранее не сообщалось. Тесла отказался от комментариев.
По словам источников, 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 снизят внутреннее напряжение и позволят аккумуляторам хранить больше энергии в течение более длительных периодов времени.
Tesla также планирует внедрить новые высокоскоростные, высокоавтоматизированные процессы производства батарей, призванные снизить трудозатраты и увеличить производство на массивных "терафабриках", примерно в 30 раз превышающих размеры разросшейся "гигафабрики" Невады — об этой стратегии в конце апреля сообщил аналитикам "Маск".
Тесла работает над рециркуляцией и восстановлением таких дорогих металлов, как никель, кобальт и литий, через свой филиал Redwood Materials, а также над новыми применениями аккумуляторов для электромобилей «второй жизни» в сетевых системах хранения, таких как Тесла, построенная в Южной Австралия в 2017 году. Автопроизводитель также заявил, что хочет поставлять электроэнергию потребителям и предприятиям, но не предоставил подробностей.
Агентство Reuters сообщило в феврале, что Tesla ведет активные переговоры об использовании литий–железо–фосфатных батарей CATL, в которых не используется кобальт, самый дорогой металл в электромобилях.
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–кобальт–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 улучшать стоимость одного киловатт–часа батарей — это очень фундаментально и чрезвычайно сложно", — сказал Маск инвесторам в январе. «Мы должны масштабировать производство батарей до сумасшедших уровней, которые люди даже не могут представить 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 аккумуляторных батарей и их проектирования были разработаны в небольшой исследовательской лаборатории в Университете Далхаузи в Галифаксе, Новая Шотландия. С 1996 года лабораторией руководит Джефф Дан, пионер в разработке литий–ионных батарей для электромобилей и сетевых хранилищ.
Дан и его команда начали эксклюзивное пятилетнее исследовательское партнерство с Tesla в середине 2016 года, но отношения начались 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.
Стоимость безкобальтовых фосфатно–литиевых батарей CATL упала ниже 80 долларов за киловатт–час, а стоимость элементов батареи — ниже 60 долларов за кВт–час, сообщают источники. Безкобальтовые аккумуляторные батареи NMC компании CATL стоят почти $100 за киловатт–час.
Руководители автомобильной промышленности заявили, что 100 долл. США / кВт–ч для аккумуляторных батарей — это уровень, на котором электромобили достигают грубого паритета с конкурентами внутреннего сгорания.
Эксперт по батареям Ширли Менг (Shirley Meng), профессор Калифорнийского университета в Сан–Диего, сказала, что батареи NMC могут стоить всего $80/кВт/ч, как только будут учтены переработка и восстановление таких ключевых материалов, как кобальт и никель. Железно–фосфатные батареи, которые более безопасны, чем NMC, могут найти второй срок службы в стационарных сетевых системах хранения, что снизит первоначальную стоимость этих батарей для покупателей электромобилей.
Для сравнения, согласно источнику, знакомому с работой компаний, новые низкоуглеродистые батареи, разрабатываемые совместно компаниями General Motors и LG Chem, не должны достигнуть этих уровней стоимости до 2025 года.
GM отказалась комментировать свои целевые показатели затрат. Ранее в этом году она заявила лишь, что планирует "приводить аккумуляторные батареи стоимостью менее $100/кВт–ч" без указания графика.
Интересные факты о снежном человеке