Als Tesla seine 4680-Batteriezellen auf dem Battery Day 2020 vorstellte, kündigte das Unternehmen einen neuen 4680-Zellenformfaktor an, der die Energiedichte erhöhen, ähnliche thermische Eigenschaften kleinerer Zellen beibehalten, das Leistungsgewicht verbessern und die Fertigung rationalisieren würde , und niedrigere Kosten.
Bei der Eröffnungsfeier von Giga Texas teilte Tesla die Spezifikationen des aufgefrischten Modells Y nicht mit, und alle Fahrzeuge gingen damals an Tesla-Mitarbeiter. Laut der Präsentation zum Battery Day sollten die 4680-Zellen und das strukturelle Batteriepack-Design die Fahrzeugreichweite um bis zu 54 % erhöhen, das Fahrzeuggewicht verringern, die Beschleunigung verbessern und kostengünstiger und nachhaltiger in der Herstellung sein.
Ende 2020 gab Musk bekannt, dass Tesla anstrebe, die Kosten des teuersten Teils eines Elektrofahrzeugs durch die Herstellung eigener Batterien zu halbieren. Die 4680-Lithium-Ionen-Batterien von Tesla – mit 46 Millimeter Durchmesser und 80 Millimeter Länge – halten etwa fünfmal so viel Energie wie die aktuellen kleineren 2170-Zellen. Tesla kann eine geringere Anzahl neuer Zellen für die gleiche Energie und Reichweite verwenden, wodurch die Kosten gesenkt werden.
Seit dem Battery Day-Unternehmensevent waren Updates zu den 4680-Batterieinnovationen ziemlich geheim.
Stattdessen stehen die im Model Y verwendeten und in der Fremont Factory und Gigafactory Berlin produzierten 2170-Zellen im Mittelpunkt. Die 2170-Zellen der letzten Generation von Tesla befinden sich in nicht-strukturellen Batteriepaketen, die eine EPA-Reichweite von 318 Meilen, eine Geschwindigkeit von 4,8 bis 60 Meilen pro Stunde und einen Startpreis von 67.990 US-Dollar im Modell Y-Paket bieten.
Im Januar gab Panasonic seine Absicht bekannt, 700 Millionen US-Dollar in die Erweiterung seiner Batteriefabrik in der Präfektur Wakayama, Japan, zu investieren und neue Anlagen zur Herstellung der neuen von Tesla entwickelten 4680-Batteriezellen einzuführen. Nach Fertigstellung wird die Fabrik in der Lage sein, jährlich etwa 10 Gigawattstunden der neuen Batterien zu produzieren, genug, um etwa 150.000 Elektrofahrzeuge anzutreiben. Das sind etwa 20 % der gesamten Batterieherstellungskapazität des Unternehmens in seinen Fabriken in Japan, den USA und anderen Ländern.
Anfang dieses Jahres feierten Tesla-Mitarbeiter den Meilenstein von einer Million 4680 zylindrischen Lithium-Ionen-Batteriezellen. Die Zellen sind Teil der strukturellen Batteriepakete, die in den Katalog des vollelektrischen Unternehmens aufgenommen werden sollen, beginnend mit den bei Giga Texas produzierten Fahrzeugen des Modells Y.
Während ich dies schreibe, ist das Werk in Austin das einzige Werk von Tesla, das Autos mit Strukturbatterien baut.
Samsung SDI bereitet ein Pilotprojekt für Tesla 4680-Batterien vor
Samsung SDI konfiguriert eine Pilotlinie in seinem Werk in Cheonan, Südkorea, um 4680 Zylinderbatterien zu testen, die es an Tesla liefern wird, laut Informationen, die von Südkorea veröffentlicht wurden Der Elektr. Das Werk wird mindestens zwei Versionen der Batterie vorbereiten, wobei die alternative Version angeblich kürzer als 80 mm ist. Die eigentliche Massenproduktionslinie wird voraussichtlich im Batteriewerk von Samsung SDI in Seremban, Malaysia, gebaut.
Der stellvertretende Vorsitzende von Samsung Electronics, Lee Jae-yong, bestätigte die Produktion der 4680-Batteriezellen während eines kürzlichen Besuchs in Europa.
Die in Cheonan vorbereitete Pilotlinie hat eine Jahreskapazität von knapp unter 1 GWh bei einer Produktionsgeschwindigkeit von 20 ppm. Ziel ist es, die Produktionsgeschwindigkeit auf 200 bis 300 ppm zu erhöhen, was einer jährlichen Produktionskapazität von 8 bis 12 GWh entspricht.
Samsung SDI hat dort letztes Jahr die Produktion von 2170 Zylinderbatterien hinzugefügt. Das Werk begann bereits 2012 mit der Herstellung von Zylinderbatterien.
Wirklich schnelles Aufladen des Model Y mit 4680 Akkuzellen
Unterdessen bestätigt ein Besitzer eines Tesla Model Y, dass ein in Texas hergestelltes Tesla Model Y mit 4680 Batteriezellen in der Lage war, einen Ladevorgang von 0 % auf 97 % in 52 Minuten abzuschließen.
In Bezug auf die Ansicht, dass „Elektroautos nicht die Zukunft sind, sie sind hier und jetzt“, sagt Ryan Levenson Die Kilowatt entwarf ein Experiment, bei dem er das Modell Y fuhr, bis seine Batterie eine Reichweite von 0 Meilen anzeigte. Als Levenson 0 Meilen erreichte, wurden keine Begrenzer aufgedeckt. Dann steckte Levenson in eine Supercharger V3-Station. Der Unternehmer stellte fest, dass die Ladekurve des in Texas hergestellten Modells Y beim Einstecken sofort auf 250 kW sprang, im Vergleich zu früheren Tesla-Daten, die einen allmählicheren Anstieg auf 250 kW anzeigten.
In weniger als einer Stunde gewann das Modell Y eine Reichweite von 270 Meilen, was den Spezifikationen des Modells Y mit zwei Motoren von 279 Meilen Reichweite pro Ladung bei voller Batterie entspricht.
In einer E-Mail an Teslaratisinnierte Levenson über die noch unerforschten Möglichkeiten der 4680er Batteriezellen.
„Das Sammeln dieser Daten wirft für mich mehr Fragen auf, als dass ich sie beantworte. Warum war meine regenerative Bremsung nicht begrenzt, selbst wenn der Rucksack voll war, und warum war meine Beschleunigung nicht begrenzt, als ich fast leer war? Für mich weist es darauf hin, dass es etwas Großes gibt, das wir noch nicht über das 4680-Paket wissen oder verstehen. Sicher, es ist Wunschdenken, aber es könnte absolut bedeuten, dass diese neuen in Austin gebauten Dual Motor Model Ys mehr Kapazität haben, als Tesla bewirbt oder uns zu diesem Zeitpunkt Zugang gewährt.“
Obwohl es sich nicht um eine Peer-Review-Forschungsstudie handelt, deutet Levensons Experiment darauf hin, dass die mit dem 4680 ausgestatteten Elektroautos von Tesla einige Fähigkeiten und Vorteile haben, die von Tesla noch nicht vollständig offenbart wurden.
Die Behauptung stützt eine Aussage von Munro & Associates, die ein in Texas ansässiges Modell Y zu Forschungszwecken gekauft haben.
Unser Austin gebaut @ Tesla Modell Y ist da! Wir haben es seit weniger als 24 Stunden und der Teardown hat bereits begonnen. #MunroLive #SandyMunro #TeardownTitan pic.twitter.com/nL37jxmzV9
— Munro Live (@live_munro) 30. Juni 2022
Entsprechend neue Quellenhat Tesla mit dem Verkauf einer zweiten Variante des aufgefrischten Model Y mit 4680 Zellen & strukturellem Batteriepaket begonnen. Das neue Fahrzeug, das in Giga, Texas, produziert wird, ist ein Model Y Long Range und startet 9.500 US-Dollar billiger als das Long Range Model Y, das in Teslas Werk in Fremont, Kalifornien, hergestellt wird.
Die 4680 Batteriezellen in der Produktionslinie
Das Tesla-Team hat nicht nur in einen Winkel geschaut, sondern alle Winkel: Zelldesign, Fertigung, Fahrzeugintegration und Materialien. Die beabsichtigten Ergebnisse des Battery Day haben das Potenzial, die Reichweite von Tesla-Fahrzeugen zu erhöhen und gleichzeitig sparsamer zu sein; Geplant ist, die Kosten pro Kilowattstunde zu halbieren.
Große chinesische Batteriehersteller wie CATL, EVE und BAK Battery planen, noch in diesem Jahr mit der Massenproduktion des zylindrischen Batteriemodells 4680 zu beginnen. Also auch LG und andere.
Die wachsende Nachfrage nach wiederaufladbaren Batterien, die vollständig skalierbar und nachhaltig sind, ist führend Forscher hin zu einer ganzheitlichen, geschlossenen Infrastruktur für die Materialforschung, Fertigung und Batterieprüfung. Es wird wahrscheinlich eine gemeinsame Dateninfrastruktur und autonome Arbeitsabläufe erfordern, um Big Data aus allen Bereichen der Batterie-Wertschöpfungskette zu überbrücken, um eine transformative Reduzierung der erforderlichen Zeit bis zur Entdeckung zu erreichen.
Multisensorische und selbstheilende Fähigkeiten in zukünftigen Batterietechnologien sowie Integrationsphysik-bewusste maschinelle Lernmodelle, die in der Lage sind, die räumlich-zeitliche Entwicklung von Batteriematerialien und Grenzflächen vorherzusagen, sind sehr gefragt. Der Erfolg in dieser Forschung und Entwicklung wird es ermöglichen, potenzielle Verschlechterungen und Ausfallarten zu identifizieren, vorherzusagen und zu verhindern. Das Ergebnis wird eine verbesserte Batteriequalität, Zuverlässigkeit und Lebensdauer sein.
Solche Erfolge müssen stark genug sein, um zu einem bestimmten Zelldesign wie der Tesla 4680-Batteriezelle zu passen, ohne die Qualität, Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Batteriezelle zu beeinträchtigen.
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