באיזה סוג סוללה משתמש אילון מאסק?

מָבוֹא

טסלה תמיד הייתה בחזית תעשיית הרכב החשמלי (EV), הידועה כמי שדוחפת את המעטפת בחדשנות ומציבה סטנדרטים חדשים. ממכוניות חשמליות ועד רקטות, החזון של אילון מאסק הוביל את טסלה לגבהים חדשים. אבל תחום אחד שבו נקלעה החברה לבעיות מסוימות הוא עם ייצור סוללת ה-4680 שלה. בדו"ח זה, WHET בוחן מקרוב את סוללת 4680, מפרק את הפוטנציאל שלה, את האתגרים שעומדים בפני טסלה ומה המשמעות של זה לעתיד של סוללות גליליות גדולות בעולם ה-EV.

בראשית של סוללת 4680

טסלה הציגה את סוללת 4680 באירוע יום הסוללה שלה בשנת 2020 כקפיצה גדולה קדימה בטכנולוגיית הסוללה. על ידי הגדלת גודל הסוללה הגלילית מ-21 מ"מ קוטר ו-70 מ"מ אורך ל-46 מ"מ ו-80 מ"מ-טסלה קיוותה לשפר את צפיפות האנרגיה ולהוזיל את עלויות הייצור. הגודל הגדול יותר מאפשר אגירת אנרגיה רבה יותר בכל סוללה ומצמצם את הפערים בין התאים, מה שעוזר לשפר את יעילות החלל וצפיפות האנרגיה הכוללת.

חידושים מרכזיים של סוללת 4680

גודל גדול יותר: הגודל הגדול יותר פירושו צפיפות אנרגיה גבוהה יותר ויעילות שטח טובה יותר.

עיצוב ללא שולחנות: עיצוב ייחודי זה מפחית את ההתנגדות הפנימית, ומאפשר טעינה ופריקה מהירים יותר, בתוספת ניהול חום טוב יותר.

אנודה על בסיס סיליקון: אנודות סיליקון בעלות קיבולת תיאורטית גבוהה יותר, מה שעוזר להגביר את צפיפות האנרגיה תוך שמירה על בטיחות ויציבה של הסוללה.

תהליך אלקטרודה יבש: שיטת ייצור חדשה זו מפשטת את הייצור ומפחיתה עלויות ב-20%, מפחיתה את עלויות הציוד ב-35% וחוסכת 70% בשטח הרצפה.

כאשר טסלה הציגה לראשונה את סוללת 4680, היא חזתה ירידה של 56% בעלויות הייצור וגידול של 16% בטווח בהשוואה לסוללת 2170 הקודמת שלה.

אתגרי ייצור

למרות כל הפוטנציאל שלה, הכנסת סוללת 4680 לייצור המוני היה מסע קשה עבור טסלה. הנה כמה מהמכשולים העיקריים:

תהליך אלקטרודה יבש: אחת התכונות החדשניות ביותר של סוללת 4680 היא תהליך האלקטרודה היבשה, המפשט את הייצור. עם זאת החלת חומרי אלקטרודה יבשים על סרטי הסוללה הייתה מסובכת, עם בעיות כמו הידבקות חלשה ופיזור לא אחיד. טסלה פיתחה קלסר PTFE כדי לתקן זאת, אך התוצאות עדיין לא היו מושלמות.

תפוקת ייצור: נכון לתחילת 2024, תפוקת הייצור של טסלה במפעל שלה בטקסס עומדת על 95%, וזה נמוך מהתפוקה של 99% עבור סוללות ה-2170 שכבר מיוצרות בייצור המוני.

חיסכון בעלויות: מבלי שתהליך האלקטרודה היבש יעבוד כמתוכנן, יתרונות העלות הצפויים של סוללת 4680 מצטמצמים.

אנודות סיליקון: למרות שאנודות מבוססות סיליקון נחשבות בעלות פוטנציאל רב, הן לא יושמו בסוללות 4680 בייצור המוני. סוללות הדור הראשון 4680 שיוצאות מהמפעל בטקסס של טסלה עדיין משתמשות באנודות גרפיט טהורות, מה שאומר שצפיפות האנרגיה נמוכה ממה שציפו בתחילה.

צפיפות אנרגיה: לסוללת 4680 אמורה להיות צפיפות אנרגיה תיאורטית של 300 וואט/ק"ג, אבל צפיפות האנרגיה בפועל היא רק 244 וואט/ק"ג. לשם השוואה, לסוללות 2170 של LG, שבהן טסלה משתמשת במפעל שלה בשנחאי, יש צפיפות אנרגיה של 252 וואט/ק"ג.

מגמות וסיכויים בתעשייה

למרות האתגרים שניצבה בפני טסלה עם סוללת 4680, פורמט הסוללה הגלילית הגדולה יותר מתחיל לתפוס את תעשיית ה-EV. חברות כמו Panasonic ו-LG New Energy משקיעות בייצור סוללות 4680, כאשר LG New Energy מתכננת להתחיל בייצור המוני בדרום קוריאה עד אוגוסט 2023.

בסין, חברות כמו Ningde Times New Energy ו-EVE Energy מתכוננות לייצר גם סוללות גליליות גדולות. Ningde Times מתכננת לייצר 4695 סוללות עבור BMW, עם קיבולת שנתית כוללת של 40 GWh במפעלים בסין ובגרמניה כאחד.

פרספקטיבה ושירותים של WHET

כמובילה בתעשייה, WHET רואה את הפוטנציאל של סוללות גליליות גדולות וממוקמת היטב לעזור ללקוחות לנווט בנוף המשתנה הזה. עם הידע העמוק שלנו בטכנולוגיית סוללות, תהליכי ייצור ומגמות שוק, אנו מציעים פתרונות ותובנות מותאמים שיעזרו ללקוחות להישאר בקדמת העקומה.

מַסְקָנָה

סוללת 4680 יצרה באזז רב בתעשיית החשמל, עם הבטחות לצפיפות אנרגיה טובה יותר ועלויות נמוכות יותר. עם זאת, הדרך מהרעיון לייצור המוני לא הייתה קלה, וטסלה התמודדה עם כמה אתגרים קשים בדרך. עם זאת, פורמט הסוללה הגלילית הגדולה עדיין מראה הבטחה רבה, כאשר מספר יצרנים כבר משקיעים בעתיד שלה. ב-WHET, אנו מחויבים לעדכן את הלקוחות שלנו עם התובנות העדכניות ביותר בענף ולספק את הפתרונות הדרושים להם כדי לנצל את המגמה המרגשת הזו.