Mașina electrică este viitorul. De voie, de nevoie, omenirea va tura din ce în ce mai mult turbinele pe această direcție în încercarea de a salva, ce se mai poate, dintr-o planetă din ce în ce mai poluată. Dacă la un automobil clasic inima acestuia este motorul termic, la cel electric piesa esențială este acumulatorul. Motorul electric, fie asincron, sincron sau de curent continuu, suportă o varietate de modele și are o istorie de funcționare în spate de peste 150 de ani. Însă cu acumulatorul, altfel stă treaba. Pentru ca mașina electrică să devină cu adevărat populară trebuie ca marea ei baterie să fie accesibilă ca preț și producție. La acest capitol există o luptă între cel mai bogat om al planetei, Elon Musk, și cea mai productivă economie mondială, cea a Chinei. Dar ce se va întâmpla dacă își vor da mâna?
Elon Musk tocmai ce a anunțat că Tesla a investit 1,5 miliarde de dolari în bitcoin și va intenționa să vândă automobile, servicii și produse folosind moneda virtuală. O mișcare care va avea un efect fulger într-o industrie conservatoare precum cea auto. Doar că cine nu se va schimba, va pieri. Producătorul american a pregătit și o nouă mutare de șah. Tesla intenționează să introducă o nouă baterie cu cost redus și cu durată lungă de viață în sedanul său Model 3 în China la sfârșitul acestui an sau la începutul anului viitor, care se așteaptă să aducă prețul vehiculelor electrice în concordanță cu modelele pe benzină. Mai mult, invenția va permite bateriilor EV să aibă a doua și a treia viață în rețeaua electrică. De câteva luni, magnatul Elon Musk îi tachinează pe investitori și pe rivali promițându-le progrese semnificative în tehnologia bateriilor în timpul unei „Zile a bateriei” la sfârșitul lunii mai.
Planul China
Bateriile noi, ieftine, concepute să reziste la un milion de mile de utilizare și să permită Teslei electrice să fie vândută profitabil. Asta înseamnă la același preț cu cel al mașinilor clasice pe benzină, sau chiar mai puțin, scrie Reuters, citând surse din cercul miliardarului. Cu o flotă globală de peste un milion de vehicule electrice capabile să se conecteze și să împartă curentul cu rețeaua, obiectivul Tesla este de a obține statutul de companie de energie electrică, concurând cu giganții de energie ai planetei. Noua baterie de „milion de mile” din centrul strategiei Tesla a fost dezvoltată împreună cu China Amperex Technology Ltd (CATL) și implementează tehnologia dezvoltată de Tesla în colaborare cu o echipă de experți în baterii din mediile academice recrutați de Musk. Versiunile îmbunătățite ale bateriei, cu o densitate mai mare a energiei și o capacitate de stocare și costuri chiar mai mici, vor fi introduse în vehicule Tesla suplimentare pe alte piețe, inclusiv în America de Nord și UE. Planul Tesla este de a lansa noua baterie mai întâi în China.
Tehnologii noi
Noile baterii Tesla se vor baza pe inovații, cum ar fi chimia bateriilor cu conținut scăzut de cobalt și fără cobalt și utilizarea aditivilor chimici, a materialelor și a acoperirilor care vor reduce stresul intern și vor permite bateriilor să stocheze mai multă energie pentru perioade mai lungi. Tesla intenționează, de asemenea, să implementeze noi procese de fabricare a bateriilor de mare viteză, puternic automatizate, menite să scadă costurile forței de muncă și să mărească producția în „terafabrici” masive de aproximativ 30 de ori dimensiunea „gigafabricii” din Nevada.
Problema materialelor
Tesla lucrează și la reciclarea și recuperarea unor metale scumpe precum nichelul, cobaltul și litiul, prin filiala sa Redwood Materials, precum și noile aplicații de „a doua viață” ale bateriilor vehiculelor electrice în sistemele de stocare a rețelei, precum cea construită de Tesla în sud Australia în 2017. De asemenea, producătorul auto a declarat că dorește să furnizeze energie electrică consumatorilor și întreprinderilor. Tesla a fost în discuții avansate pentru a utiliza bateriile litiu-fosfat de fier ale lui CATL, care nu folosesc cobalt, cel mai scump metal din bateriile EV. CATL a dezvoltat, de asemenea, o modalitate mai simplă și mai puțin costisitoare de ambalare a celulelor bateriei, numită celulă-la-ambalare, care elimină pasul de mijloc al grupării celulelor. Se așteaptă ca Tesla să utilizeze tehnologia pentru a reduce greutatea și costurile bateriei. CATL intenționează, de asemenea, să furnizeze Tesla în China anul viitor cu o baterie îmbunătățită cu durată lungă de viață nichel-mangan-cobalt (NMC) al cărei catod este 50% nichel și doar 20% cobalt.
Trei strategii
Tesla produce acum baterii de nichel-cobalt-aluminiu (NCA) împreună cu Panasonic la un „gigafactory” din Nevada și cumpără baterii NMC de la LG Chem din China. Progresele în tehnologia bateriilor, strategia de extindere a modurilor în care pot fi utilizate bateriile EV și automatizarea producției la scară imensă vizează același obiectiv: schimbarea matematicii financiare care a făcut până acum achiziționarea unei mașini electrice mai scumpe pentru majoritatea consumatorilor decât respectarea vehiculelor cu ardere internă cu emisie de carbon. „Trebuie să ne asigurăm cu adevărat că obținem o rampă foarte abruptă în producția de baterii și să continuăm să îmbunătățim costul pe kilowatt-oră al bateriilor - acest lucru este fundamental și extrem de dificil”, le-a spus Musk investitorilor, în ianuarie. „Trebuie să mărim producția de baterii la niveluri nebunești, pe care oamenii nici măcar nu le pot înțelege astăzi”, declara magnatul. Tesla a raportat profituri din exploatare ducând aproape la dublarea prețului acțiunii în acest an. Totuși, planurile ambițioase de extindere ale lui Musk depind atât de creșterea marjelor de profit, cât și a volumului de vânzări.
Punctul de cotitură
O serie de progrese tehnice realizate de Tesla și CATL în chimia și designul bateriilor a apărut într-un mic laborator de cercetare de la Universitatea Dalhousie din Halifax. Laboratorul este condus din 1996 de Jeff Dahn, un pionier în dezvoltarea bateriilor litiu-ion pentru vehicule electrice și depozitarea rețelei. Dahn și echipa sa au început un parteneriat exclusiv de cercetare de cinci ani cu Tesla la mijlocul anului 2016, dar relația datează cel puțin din 2012. Printre contribuțiile esențiale ale laboratorului Dahn: aditivi chimici și materiale nano-proiectate pentru a face bateriile litiu-ion mai dure și mai rezistente la stresul electric, cum ar fi încărcarea rapidă, prelungindu-le astfel viața. Costul pachetelor de baterii fosfat litiu-fier fără cobalt ale CATL a scăzut sub 80 de dolari pe kilowatt-oră, costul celulelor bateriei scăzând sub 60 de dolari/ kWh. Pachetele de baterii NMC cu cobalt redus CATL sunt aproape de pragul psihologic de 100 de dolari/ kWh. Directorii din industria auto au declarat că borna de 100 de dolari/kWh pentru acumulatori este nivelul la care vehiculele electrice ating o paritate aproximativă cu concurenții cu combustie internă.
Ce face concurența
Expertul în baterii Shirley Meng, profesor la Universitatea California din San Diego, a declarat că celulele NMC ar putea costa doar 80 de dolari/kWh odată ce se ia în considerare reciclarea și recuperarea materialelor-cheie precum cobaltul și nichelul. Bateriile cu fosfat de fier, care sunt mai sigure decât NMC, ar putea avea o a doua viață în sistemele staționare de stocare, reducând costul inițial al acestor baterii pentru cumpărătorii de vehicule electrice. În tabăra concurenței Tesla, noile baterii cu conținut scăzut de cobalt dezvoltate în comun de General Motors și LG Chem nu se așteaptă să atingă aceste niveluri de cost până în 2025. Oficialii General Motors declarau la începutul acestui an că doar planifică „să conducă bateria cu costuri sub 100 de dolari/kWh” fără a specifica un calendar.
- 1 milion de mile, autonomia viitoarei baterii a lui Musk
- 100 de dolari per kWh, ținta în cercetarea acumulatorilor
Avantaje
- preț al mașinilor electrice similar cu cel al clasicelor
- reîncărcare mai rapidă
- capacitate de reciclare
Dezavantaje
- apare un nou tip de poluare
- criză de materii prime
- dispar multe locuri de muncă
Elon Musk declara că producția de acumulatori trebuie crescută la niveluri „nebunești”