100% електрическите превозни средства имат в батерията новия звезден компонент, който ще определи бъдещето на автомобилните производители. Ако батерията е добра, добре проектирана и производствените разходи и цената са умерени, този производител на автомобили ще бъде уверен в бъдещето си. Ако батерията е лоша, не е добре проектирана или цената е прекомерна, този производител ще бъде обречен да изчезне.
Откакто започна възходът в производството на 100% електрически автомобили, производители като Tesla, които са пионери в този сектор, залагат на въпроса за батериите с много важни решения, които други производители не следват. В тази статия ще покажа какви са тези разлики Тесла срещу традиционните производители ангажирани с производителите на електрически превозни средства и как тези разлики поставят Tesla начело на нова индустрия, която останалите не знаят как да водят.
Разлики между Tesla и традиционните производители
1. Електрическа изключителност
Първата голяма разлика между компания като Tesla и традиционния производител е, че Tesla произвежда само 100% електрически превозни средства; Той не прави нито един модел на гориво или хибрид. Останалите производители, както е очевидно, за да запазят текущия си бизнес и в същото време да преминат към електрически модел, те трябва да направят и двата автомобила от единия тип, а другия да съществува съвместно в своята гама.
Това има големи последици. Традиционният производител не може да инвестира в големи инвестиции в електроенергийния сектор, без да изчака останалата част от производството на термални превозни средства да пострада, така че в крайна сметка те се оказват конкурентни срещу себе си, колкото повече залагат на електричество. Заключение: Вашите инвестиции в разработването на 100% електрически превозни средства са минимални. Ако те могат да възложат развитието на своите батерии, те го правят. Ако успеят да избегнат да харчат огромните суми пари, инвестирани във фабрики за батерии или в проектиране на батерии и научноизследователска и развойна дейност, те го правят. Тесла обаче не. Tesla няма бремето, на което е подложена традиционната индустрия, и затова се чувства свободна да прави големи инвестиции в сектора на батериите.
2. Собствено производство на клетки
Предишната ситуация ни оставя с любопитна панорама. Днес Tesla е един от малкото производители на електрически превозни средства, които произвеждат не само автомобили, но и собствени батерии, както за своите превозни средства, така и за битови и промишлени цели. С други думи, за Tesla производството на батерии не е тангенциален или вторичен бизнес. ТОВА Е БИЗНЕСЪТ. В този смисъл от няколко години Тесла строи фабрика за мамутски батерии в Невада, САЩ, и има друга в процес на изграждане в Китай. И тези фабрики ще произвеждат както батерии, така и превозни средства, когато приключат. Nevada Gigafactory, която вече произвежда акумулаторни клетки със скорост от 3,5 милиона от тях годишно само на 30% от крайния им размер, ще може да произвежда 150 GWh акумулаторни батерии годишно, когато приключи. Това представлява за една година същото като всичко, произведено в света през 2013 г.
Тук си струва да си припомним, че автомобилните батерии, както и тези за битови или промишлени цели, имат две важни части: от една страна са клетките, тоест малките „батерии“ или основни елементи, които влизат вътре в тях. Тези батерии, ще го видим, обикновено са от различни формати и имат различна химия. От друга страна, има батерията, която е цялото капсулиране и електрониката, която контролира клетките, която я охлажда, така че да е с оптимална температура на зареждане/разреждане и която оптимизира използването на клетките.
Както клетките, така и батерията са от изключително значение. Не е достатъчно просто да опаковате някои страхотни клетки в старателно проектирана опаковка. Добрата батерия изисква отлични клетки, които имат възможно най-високо съотношение енергия/тегло и които също имат възможно най-сигурна химия и с възможно най-съвършените свойства за зареждане/разреждане и разграждане. Но в същото време се нуждаете от тези клетки да бъдат опаковани в кутия, която има най-добрия дизайн за разпределяне на теглото, така че в случай на повреда на клетката останалата част от батерията да работи безпроблемно и така, че като цяло използването на клетки е възможно най-оптималното. Само с комбинацията от добро качество и в двата аспекта на батериите, клетките и опаковката може да се постигне превъзходна батерия.
Ето защо Тесла е поразителен. Почти от самото си създаване, Tesla сключи споразумение с един от най-големите производители на „клетки“ в света: Panasonic. Партньорството с нея видя, че Panasonic предоставя своя опит в създаването на клетки на батерии, а Tesla предоставя своя опит в дизайна на опаковките. Tesla беше една от първите компании в света, която осъзна, че наличието на много малки клетки в батерията може да създаде модули, разположени от долната страна на автомобила, подобрявайки стабилността на автомобила и разширявайки обитаемостта на интериора. Те също така бяха първите, които разработиха сложни клетъчни системи за охлаждане, които значително подобряват живота на батерията и позволяват по-интензивно използване на батериите.
Tesla Gigafactory, август 2017 г.
3. Заложете на цилиндрични клетки вместо призматични или торбички
Има различни видове формати за клетки на батерията. Много от нас са запознати с цилиндричните клетки, класическите „батерии“, които много от нашите електрически уреди използват всеки ден. Но в сектора, и по-специално в сектора на превозните средства, се използват и други. Нека видим накратко какви са те с техните предимства и недостатъци:
Типове акумулаторни клетки (цилиндрични отляво, призматични в центъра и торбичка или чанта отдясно)
Няма идеална клетка за акумулатори на електрически автомобили. Всеки тип има своите предимства и недостатъци. В крайна сметка става въпрос за компромис. Какво искаме да приоритизираме повече, безопасността, цената, количеството енергия? Ако искахме баланс, честно казано най-доброто от всички е цилиндричното. Той има най-доброто съотношение между разходи, енергия и сигурност. По каква причина тогава не всички производители на батерии бързат да ги използват масово и единственият, който изглежда ги използва, е Tesla? Причината, която вече обяснихме преди, е цената.
Ахилесовата пета на цилиндричните акумулаторни клетки е, че опаковането им по-късно е сложно и скъпо. И не забравяйте, че казахме, че традиционните производители не могат да си позволят големи инвестиции и разходи по отношение на батериите, ако не искат преминаването към електричество да навреди сериозно на нормалния им бизнес. Кое е най-лесното решение за традиционните производители? Просто сглобете клетки, които максимално опростяват опаковката. Защото клетките, които няма да произвеждат. Renault, General Motors, Volkswagen и останалите производители, които произвеждат електрически превозни средства, това, което правят, е да купуват клетките от компании като LG или Samsung и след това да се грижат за пакета. Те нямат нищо против да платят малко повече пари за клетките си, ако на първо място не им се налага да ги правят сами, спестявайки си, че трябва да създават фабрики за клетки, и второ, опаковането е по-лесно. И това, което най-много усложнява опаковката, е броят на клетките.
В пакета батерии на Tesla модел 3 с 50 kWh има 2976 цилиндрични клетки с формат, наречен 2170. Модел Tesla Tesla S или модел X е още по-невероятен и неговият пакет с мощност 100 kWh има 8 256 клетки с формат, наречен 18650. На напротив, Chevy Bolt на General Motors с 60 kWh има само 288 призматични клетки, а Nissan Leaf има 192 торбички. На пръв поглед изглежда, че Тесла е бил неразумен в решението си да заложи на цилиндрични клетки. Те са много по-малки от останалите и включват много повече разходи при монтирането им в пакета. Защо, по дяволите, Тесла е направил това?
Не забравяйте, че добрата батерия не се отнася само до разходите. Качеството му е важно, иначе потребителите ще се окажат в шофиране на електрически автомобили със сериозни ограничения. Колкото повече клетки има батерията, толкова по-безопасна е и по-малко разграждане настъпва с течение на времето. Нека си представим, че клетка в батерията на Tesla отказва. Тази клетка вероятно ще бъде запечатана от вашата система за сигурност и заключена, но останалите няколко хиляди клетки, които имате, продължават да функционират без проблеми. Възприемането на водача е, че батерията му е загубила известна автономност, но нищо тревожно. Сега си представете какво се случва с Nissan Leaf, когато една от само 192-те му клетки откаже. Загубата на автономност е значителна и освен това тези торбички са много по-малко сигурни.
Резултатът е, че собствениците на автомобили Tesla съобщават, че след няколкостотин хиляди изминати мили, техните автомобили все още поддържат 80% или повече от капацитета на батерията си. С други думи, акумулаторите на Tesla, които обикновено са годините на полезен живот на автомобилите, са вечни. Преди да ви омръзне да шофирате колата си Tesla и да искате да я смените за друга, ще дойде денят, в който деградацията на батерията ще бъде проблем. Може ли останалите производители да кажат същото? Още повече, наистина ли традиционните производители се интересуват от производството на автомобили, които издържат вечно, когато техният традиционен бизнес разчита десетки години на програмирано остаряване и причинява нужда потребителите да сменят износеното си превозно средство с ново? Ясно е, че Tesla не само променя парадигмата с производството на нов тип превозно средство; Той също така сочи към водната линия на бизнес, който изтича навсякъде от изобретението си.
Това ни отвежда до последния въпрос в тази статия. Ако разходите за опаковане на батерията на Tesla са по-скъпи от конкуренцията, как Tesla възнамерява да остане конкурентоспособна?
Батерия на Tesla
„Тайният сос“ на Тесла
Това е „тайният сос“ на Тесла. Още от самото начало компанията видя необходимостта от обширни НИРД в технологията на батериите. Поради тази причина те проектираха сложни пакети с много гениални охлаждащи системи, които карат течностите да текат между клетките, за да гарантират, че тяхната температура е идеалната както в случай на товарене и разтоварване. Това подобрява скоростта, с която батерията може да се зарежда, количеството енергия, която батерията може да достави при ускоряване и т.н. Поради тази причина автомобилите Tesla, въпреки че са седани, имат поведението на спортна кола.
Досега не беше известно как Tesla е направила така, че цялата тази сложност да не предполага прекомерна цена на пакетите, но наскоро статия в Wired направи публични изявления от бивш служител на Tesla, който коментира, че във фабриката във Фремонт, където Tesla централизира всички опаковката на автомобилни батерии, има зона, заобиколена от обширни мерки за сигурност, наречена „вторият етаж“. Тук изглежда, че десетки роботи работят с безпрецедентна скорост, автоматизирайки сглобяването на пакетите от началото до края. Благодарение на тази необикновена автоматизация, Tesla би постигнала, че сглобяването на сложните пакети има разумна цена. Ако добавим към това още по-ниската цена на цилиндричните клетки, които те използват и които се произвеждат по добре познати процеси, резултатът от Tesla е, че те имат най-евтините батерии за производство, с най-добро съотношение цена/енергия и с най-високата надеждност и сигурност, които съществуват на пазара.
Да бъдеш лидер в проектирането и производството на акумулаторни клетки и пакети е нещо, което има силни последици за автомобилната индустрия. Илон Мъск веднъж коментира, че вярва, че индустриалният бизнес за съхранение на батерии един ден ще изпревари бизнеса с автомобилни батерии. Енрике Данс пише във Форбс, че „производството на батерии ще се превърне в една от най-важните индустрии на планетата и който доминира в нея, ще заеме привилегировано място по много начини, доставяйки голямо разнообразие от индустрии от превозни средства до потребителски стоки. както и разбира се за производство на електроенергия ".
„Преди дванадесет години, когато описа своя„ генерален план на тайната компания “, Илон Мъск говори не само за по-евтини електрически автомобили, но включи и трета точка, която позволява да се осигурят средства за производство на електроенергия с нулеви емисии, точка, която много експерти бяха изгубени в центъра на вниманието към автомобилите Tesla ”, продължава Данс. „Днес, когато компанията има положителни цифри, се оказва, че производството на батерии е ключово за тяхната стратегия - причината ветераните от автомобилната индустрия като Боб Луц да не могат да разберат пътната карта на Тесла е, защото Тесла не е автомобилна компания, а компания за батерии ".
„Tesla не е производител на автомобили, конкуриращ се с други производители на автомобили ... Автомобилите на Tesla са потребители на основния продукт на компанията: батерии“, заключава Данс. „Преосмислете своите модели и електронни таблици: спрете да гледате на Tesla като на производител на автомобили и започнете да разбирате, че компанията има много по-амбициозни планове за бъдещето.“.