Seit fast zwei Jahren loben Tesla und Elon Musk 4680 Batteriezellen. Die Welt der Elektroautos twittert – verzeihen Sie den Ausdruck – über diese wundersame neue Batterietechnologie. Aber was genau ist die Geschichte hier? In einem Blogbeitrag auf Mittel, Will Lockett stellt einige bohrende Fragen und findet einige verstörende Antworten.
„Im September 2020 stellte Musk die 4680-Batterie von Tesla auf dem Markt vor, und für den Nennwert sah es so aus, als würde sie die EV-Welt revolutionieren. Es versprach, die Kosten pro kWh um 56 % zu senken, mehr Strom als sein Vorgänger zu produzieren, in einem Strukturpaket zu kommen (Erhöhung der Unfallsicherheit des Autos), widerstandsfähiger gegen Lieferkettenprobleme zu sein, besser für die Umwelt zu sein und sogar schneller aufladen. Mit einer solchen Batterie könnte Tesla endlich sein Elektrofahrzeug im Wert von 25.000 US-Dollar anbieten und damit den Weg für den Cybertruck und den Roadster der zweiten Generation ebnen. Zwei Jahre später fängt Tesla gerade erst an, 4680 Packungen in seine Autos zu packen, aber die jüngsten Teardowns haben gezeigt, dass etwas faul ist, da es so aussieht, als würde Tesla uns etwas vormachen.“
Laut Lockett hat der 4680 mehrere einzigartige und bahnbrechende Merkmale. Seine größere Größe – 46 mm im Durchmesser und 80 mm lang – ermöglicht es jedem Batteriepaket, weniger einzelne Zellen zu verwenden, von denen jede eine höhere Kapazität als eine herkömmliche 2170-Zelle hat. Das senkt die Herstellungs- und Montagekosten des Batteriepacks. Anstatt wie bei einem herkömmlichen Batteriepaket verschraubt zu werden, sind sie in einen Harzbaustein eingelassen, wodurch das Paket zu einem tragenden Element des Autos werden kann. Dies senkt auch die Herstellungskosten.
Der 4680-Akku hatte Berichten zufolge auch einige signifikante interne Änderungen. Anstelle einer Graphitanode sollte eine Siliziumanode verwendet werden. Das sollte den 4680 viel energiedichter machen und in der Lage sein, viel schneller zu laden und zu entladen. Anstatt die typische NMC 811-Kathode (80 % Nickel, 10 % Mangan und 10 % Kobalt) zu verwenden, sollte der 4680 eine kobaltfreie Kathode mit hohem Mangan- und niedrigem Nickelgehalt verwenden. Auch Kathode und Anode sollen trocken beschichtet sein, was die Produktion beschleunigt und die Kosten weiter senkt.
Schließlich, schreibt Lockett, hat der 4680, anstatt eine kleine Lasche zu haben, die Anode und Kathode mit den positiven und negativen Polen der Batterie verbindet, einen Metallstreifen an jedem Ende der aufgerollten Batterie, der nach dem Rollen nach unten gefaltet wird, um eine zu machen flache plattenartige Metalloberfläche, die mit den Anschlüssen verbunden ist. Dies macht die Herstellung durch weniger Montageschritte billiger und reduziert den Leistungsengpass in den Anschlüssen, wodurch ultraschnelles Laden und hohe Ausgangsleistungen möglich werden.
Houston, wir haben ein Problem. Lockett weist darauf hin, dass unabhängige Analysten wie Sandy Munro festgestellt haben, dass die 4680-Batteriezellen, die heute in einigen Tesla-Autos verwendet werden, fast keine der bahnbrechenden Merkmale aufweisen, die Musk bereits 2020 hochgespielt hat. Sie haben einen Durchmesser von 46 mm und eine Länge von 80 mm, und das sind sie Tische. „Aber alles andere fehlt“, sagt Lockett. Hier ist mehr:
„Diese Teardowns zeigten, dass das Anodenmaterial Graphit und das Kathodenmaterial NMC 811 ist, was bedeutet, dass seine interne Chemie mit der älteren 2170-Zelle identisch ist. Das bedeutet keine überlegenen Ladegeschwindigkeiten oder höhere Energiedichte. Es bedeutet auch, dass diese Zelle immer noch den umweltschädlichen und humanitären Kobaltabbau nutzt und anfällig für Nickelpreissteigerungen bleibt. Erschwerend kommt hinzu, dass die Zellwände dreimal dicker sind als bei einer 2170-Zelle, was die Energiedichte weiter senkt.
„Es ist sehr schwer zu erkennen, ob die Elektrode trocken beschichtet ist oder nicht, da beide Beschichtungsmethoden die gleiche Aufgabe erfüllen und die Ergebnisse identisch aussehen. Aber diese Methode ist es, die Tesla dazu bringt, die Produktion hochzufahren, weil es ein Engpass ist. Jedes Mal, wenn sie versuchen, mehr Zellen zu produzieren, sinkt die Qualität der Trockenbeschichtung, und nur wenige Zellen passieren die Qualitätskontrolle, wodurch die Kosten pro Zelle dramatisch steigen. Aber wenn sie diese Technologie auf den Punkt bringen können, werden die Kosten pro Zelle massiv sinken. Es liegt nahe, dass Tesla eine große Sache daraus machen würde, wenn die aktuellen 4680-Zellen trocken beschichtet würden. Daher sind die aktuellen 4680-Zellen aller Wahrscheinlichkeit nach nicht trocken beschichtet.
„Weit davon entfernt, eine bahnbrechende, branchenerschütternde Batterie zu sein, scheint die aktuelle 4680 nur eine sperrige Version der Batterien zu sein, die wir bereits haben.“
Es gibt 4680 Kostenvorteile
Auch ohne alle versprochenen Vorteile senken die 4680-Batteriezellen die Herstellungskosten, sagt Lockett. „Ein 4680-Paket für ein Model Y kostet Tesla 7.400 $, was 33 % billiger ist als das entsprechende 2170-Paket. Dennoch ist dies immer noch ein gutes Stück vom Ziel von 56 % günstiger und ohne Upgrades in Bezug auf Energiedichte, Reichweite, Leistung oder Ladegeschwindigkeit entfernt.“ Dann kommt er zum Fleisch seiner Argumentation.
„Zusammen mit vielen anderen habe ich gedacht, dass der aktuelle 4680 zumindest mehr als nur eine größere Zelle ist. Tesla war sehr hinterhältig, indem es nicht offen über die Natur dieser 4680-Zellen sprach. Es fühlt sich fast so an, als wäre ihr Schweigen eine Taktik, um die Leute glauben zu lassen, sie würden ein Auto mit einer Batterie der nächsten Generation kaufen. In Wirklichkeit sind sie es nicht.
„Aber sollten wir uns dafür wirklich über Tesla ärgern? Schließlich sind Dinge wie Siliziumanoden, trockenbeschichtete Elektroden und kobaltfreie Kathoden alle auf dem neuesten Stand der Technik. Können wir wirklich erwarten, dass Tesla all das in eine Batterie packt und diese dann in großem Maßstab zu spottbilligen Preisen produziert?
„Nein, sollten wir nicht. Für Musk ist es sinnvoll, diese Aspekte schrittweise in die Batterieproduktion einzuführen. Beginnen Sie mit den einfachen Teilen wie dem Formfaktor, dem Tabellendesign und dem strukturellen Batteriepack. Beginnen Sie dann mit der Einführung der einzigartigen internen Chemie und beginnen Sie schließlich mit der Trockenbeschichtung. Auf diese Weise können die Produktionsmethoden jedes dieser Aspekte entwickelt und verfeinert werden, bevor mit dem nächsten fortgefahren wird. Daher erstellen Sie so schnell wie möglich eine robuste, zuverlässige und effiziente Produktionslinie.
„Was nicht in Ordnung ist, ist das Schweigen darüber, was tatsächlich mit der Entwicklung und Produktion des 4680 passiert. Die Tatsache, dass diese Teardowns dies enthüllt haben, anstatt dass Tesla selbst ankündigt, wie die Entwicklung und Produktion des 4680 läuft, ist beschämend. Es führt dazu, dass viele denken, dass sie etwas kaufen, was sie nicht sind. Darüber hinaus trägt dies zu der wachsenden Vorstellung bei, dass Tesla hinter den Kulissen eher ein zwielichtiges und moralisch zweideutiges Unternehmen ist.“
Autsch! Ein zwielichtiges und moralisch zweideutiges Unternehmen? Das ist eine starke Anklage. Aber warte. Es gibt mehr.
„Also ja, bei Tesla passiert etwas faul, und die unglaubliche 4680-Batterie befindet sich immer noch in der Produktionshölle. Ich würde versuchen, mich zusammenzureißen, wenn ich Musk wäre. Es ist nicht mehr nur Tesla im EV-Spiel. Selbst wenn Tesla endlich dazu kommt, einen 4680 mit allen versprochenen Spezifikationen herzustellen, produzieren Unternehmen wie CATL, ONE und Quantumscape alle Batterien für den freien Markt, die das Potenzial haben, den 4680 nicht nur zu übertreffen, sondern aus dem Wasser zu blasen. Noch mehr Verzögerungen und Tesla wird antiquiert aussehen.
„Auch die rosarote Brille fängt an zu verrutschen. Die Öffentlichkeit wird sich immer bewusster, wie Tesla seine Belegschaft behandelt, wie sie das Recht auf Reparatur angeht und wie fragwürdig ihre PR ist. Wenn Tesla so weitermacht, wird es nicht mehr lange der Goldjunge der EV-Welt sein.“
Das wegnehmen
Ich bin kein Batteriewissenschaftler und habe auch noch nie einen im Fernsehen gespielt. Aber als die 4680-News zum ersten Mal auftauchten, wusste niemand viel darüber, was sich darin befand, und Tesla war ziemlich still über technische Details. Tesla hat sein Pressebüro geschlossen und reagiert nicht auf Fragen der Presse. Die einzigen Neuigkeiten, die wir über das Unternehmen erfahren, stammen aus Elons Tweets, vierteljährlichen Telefonkonferenzen für Aktionäre und Sonderveranstaltungen wie dem KI-Tag.
Es ist eine Situation, die Kommentatoren wie Will Lockett dazu einlädt, überall Hinterlist und Fehlverhalten zu sehen. Es ist einer dieser ungezwungenen Fehler, die aus Elon Musks diktatorischem Führungsstil zu resultieren scheinen.
Haben die Menschen Anspruch darauf, Einzelheiten über die Batterien zu erfahren, die ihre Elektroautos antreiben? Das erscheint nicht unvernünftig. Tesla tut sich mit seinem Eigensinn keinen Gefallen. Transparenz ist nicht schwer. Tatsächlich ist es ein kluges Geschäft. Elons Beharren darauf, einen Kegel des Schweigens um seine Geschäftsinteressen zu senken, verursacht selbst zugefügte Wunden. Er sollte es besser wissen.
Ausgewähltes Bild mit freundlicher Genehmigung von Panasonic.
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