Секретные аккумуляторы Tesla стремятся переработать математику для электромобилей и сети
(Reuters) - Электрический каршеринг Tesla планирует представить новую недорогую аккумуляторную батарею с длительным сроком службы в свой седан Model 3 в Китае в конце этого года или начале следующего. Она рассчитывает, что это приведет стоимость электромобилей в соответствие с моделями бензина и позволит EV-батареям иметь вторую и третью жизни в электросети. На протяжении нескольких месяцев глава Tesla Илон Маск дразнил инвесторов и соперников обещаниями раскрыть значительные достижения в технологии аккумуляторов во время "Дня батареи" в конце мая. Новые, недорогие аккумуляторы, рассчитанные на срок в миллион миль использования и позволяющие электрическим Tesclas выгодно продавать по той же цене, что и традиционные автомобили на основе ископаемого топлива - или меньше, - - это лишь часть повестки Маска, рассказали Reuters люди, знакомые с планами. Имея глобальный парк из более чем 1 млн электромобилей, которые способны подключаться к сети и делить с ней мощность, Tesla стремится добиться статуса энергокомпании, конкурируя с такими традиционными поставщиками энергии, как Pacific Gas & Electric и Tokyo Electric Power, говорят эти источники. Новая "миллионная" батарея в центре стратегии Tesla была разработана совместно с китайской Modern Amperex и развертывает технологию Tesla, разработанную в сотрудничестве с командой ученых-экспертов по батареям, набранных Маском, рассказали три человека, знакомых с усилиями. В конце концов, в дополнительных автомобилях Tesla на других рынках, в том числе в Северной Америке, будут внедрены улучшенные версии батареи, с большей плотностью энергии и емкостью хранения и еще меньшей стоимостью, отмечают источники .
О плане Tesla запустить новую батарею сначала в Китае, а также о ее более широкой стратегии по переустановке компании ранее не сообщалось. В Tesla отказались от комментариев. По словам источников, новые аккумуляторы Tesla будут опираться на инновации, такие как химия с низким содержанием кобальта и без кобальта, а также использование химических добавок, материалов и покрытий, которые позволят снизить внутреннее напряжение и позволят аккумуляторам хранить больше энергии в течение более длительных периодов времени. Также Tesla планирует внедрить новые высокоскоростные, сильно автоматизированные процессы производства аккумуляторов, призванные снизить затраты на рабочую силу и увеличить производство в массовых "терафлопах" примерно в 30 раз по сравнению с заросшей Невадой "гигафторой" - стратегия Маска телеграфировала аналитикам в конце апреля. Tesla работает над утилизацией и рекуперацией таких дорогих металлов, как никель, кобальт и литий через свой филиал Redwood Materials, а также над новыми "вторичными" приложениями аккумуляторов электромобилей в системах сетевого хранения, например, одной Tesla, построенной в Южной Австралии в 2017 году. Автопроизводитель также заявил, что хочет поставлять электроэнергию потребителям и предприятиям, но подробностей не сообщил.
Агентство Reuters исключительно в феврале сообщило, что Tesla ведет передовые переговоры об использовании литиевых железофосфатных батарей CATL, в которых не используется кобальт, самый дорогой металл в EV батареях. Компания CATL также разработала более простой и менее дорогой способ упаковки аккумуляторных элементов, называемый "ячейка-блок", который исключает среднюю стадию объединения элементов. Ожидается, что Tesla будет использовать технологию, которая поможет снизить вес и стоимость батареи. Источники "Ъ" сообщили, что CATL также планирует поставлять Tesla в Китай в следующем году усовершенствованный долговременный никель-марганец-кобальтовый (NMC) аккумулятор, катодом которого является 50% никеля и только 20% кобальта. Сейчас Tesla совместно производит никель-кобальт-алюминиевые (NCA) аккумуляторы с Panasonic на "гигафотонике" в Неваде и закупает аккумуляторы NMC у LG Chem в Китае. В Panasonic отказались от комментариев. В совокупности достижения в технологии аккумуляторов, стратегия расширения способов использования EV аккумуляторов, а также автоматизация производства в огромных масштабах - все это направлено на одну и ту же цель: переработка финансовой математики, которая до сих пор делала покупку электромобиля дороже для большинства потребителей, чем прилипание к углеродоиспускающим транспортным средствам внутреннего сгорания. "Мы должны действительно убедиться, что получим очень крутой пандус в производстве батарей и продолжим повышать стоимость за киловатт-час батарей - это очень фундаментально и крайне сложно", - говорил Маск инвесторам в январе. "Мы должны масштабировать производство батарей до безумных уровней, которые люди не могут даже представить сегодня".
Tesla отчиталась об операционной прибыли три квартала подряд, что привело к почти удвоению цены ее акций в этом году. Тем не менее, амбициозные планы Маска по расширению зависят от увеличения как нормы прибыли, так и объема продаж. Ряд технических достижений Tesla и CATL в химии и дизайне батарей возник в небольшой исследовательской лаборатории университета Далхаузи в Галифаксе, Новая Шотландия. Лабораторией с 1996 года руководит Джефф Даун, пионер в разработке литий-ионных аккумуляторов для электромобилей и сетевого хранения. Dahn и его команда начали эксклюзивное пятилетнее исследовательское партнерство с Tesla в середине 2016 года, но отношения восходят как минимум к 2012. Среди критически важных материалов лаборатории Dahn: химические добавки и наноинженерные материалы для того, чтобы сделать литий-ионные батареи более жесткими и более устойчивыми к синякам от стресса, такие как быстрая зарядка, таким образом продлевая их срок службы.
Стоимость аккумуляторов CATL без кобальта на основе фосфата лития-железа упала ниже $80 за киловатт-час, при этом стоимость аккумуляторных элементов упала ниже $60/кВтч, отмечают источники. Аккумуляторные батареи CATL с низким содержанием кобальта NMC близки к 100 долл. США/кВтч. Руководители автопрома заявили, что $100/кВтч для аккумуляторных батарей - это тот уровень, на котором электромобили достигают приблизительного паритета с конкурентами по внутреннему сжиганию. Эксперт по батареям Ширли Менг (Shirley Meng), профессор Калифорнийского университета в Сан-Диего, заявила, что NMC-клетки могут стоить всего лишь $80/кВт-ч после того, как будут учтены при утилизации и рекуперации ключевые материалы, такие как кобальт и никель. Железные фосфатные батареи, которые безопаснее NMC, могли бы найти второй срок службы в стационарных системах хранения сети, что снизило бы стоимость этих батарей для покупателей электромобилей. Для сравнения, по словам источника "Ъ", знакомого с работой компаний, ожидается, что новые низкокабильные аккумуляторы, совместно разрабатываемые General Motors и LG Chem, достигнут этих уровней стоимости не ранее 2025 года. В GM отказались комментировать свои целевые показатели затрат. В начале этого года она заявила лишь, что планирует "привести стоимость аккумуляторной батареи ниже $100/кВтч", не уточнив график.
