Día de la batería Tesla: célula 4680 'sin pestañas' y un coche $25k

La larga espera ha llegado a su fin con la celebración del Día de la Batería de Tesla, ¿y qué hemos obtenido? Silencio, al principio, mientras los espectadores de todo el mundo veían la retransmisión sin audio. Después, obtuvimos algunas de las noticias esperadas con más detalles y ambiciones articuladas, y la promesa de un coche Tesla de 25.000 dólares.

El Día de la Batería de Tesla llevaba en la agenda desde la primavera, cuando primero se retrasó sin motivo y después debido a la pandemia que se avecinaba. Cuando por fin se ha celebrado hoy, ha sido con motivo de la reunión anual de accionistas de la empresa. Digamos que la espera aumentó el suspense.

He aquí lo esencial: Tesla ha confirmado esta noche la producción propia de células de batería. Las nuevas celdas, denominadas 4860, son más grandes y se afirma que son mejores, entre otras cosas gracias a los avances en la producción. La clave será el uso de un electrodo seco, que dependerá principalmente del níquel, y un diseño "sin pestañas". Las células también se integrarán en el vehículo como un componente totalmente estructural.

El objetivo global es un aumento de la autonomía de hasta 54% y la reducción simultánea del precio del kWh en 56% y de la inversión por GWh en 69%. La reducción del coste en 56% pondría a Tesla al alcance del precio de la batería de $50/kWh, un análisis instantáneo revelaron nuestros colegas de la consultora P3.

Esta reducción del precio de las baterías también haría posible la mencionada promesa de Elon Musk de un vehículo eléctrico de 25.000 dólares. Calcula que dentro de tres años, si los avances presentados hoy en el Día de la Batería se materializan a tiempo.

También es impresionante el plan a largo plazo de una producción total de baterías de Tesla de 100 GWh para 2022 y de 3 TWh para 2030 - eso es "suplementario a lo que compramos a nuestros proveedores habituales", se apresuró a añadir el jefe de Tesla.

Elon Musk lo ha dicho antes del gran día. En Twitter, había asegurado a la expectante multitud hace 24 horas que no pasaría nada... todavía. "Tenemos la intención de aumentar, no de reducir, las compras de células de batería a Panasonic, LG y CATL (posiblemente también a otros socios). Sin embargo, incluso con nuestros proveedores de células yendo a la máxima velocidad, todavía prevemos una escasez significativa en 2022 y más allá, a menos que también tomemos medidas nosotros mismos."

Así que, efectivamente, el Día de la Batería trajo consigo dicho plan de acción. Tesla ha lanzado ambiciosos objetivos tras las conjeturas previas, como es habitual, esta vez seguidos de serios detalles de ingeniería y posibles avances en la fabricación.

Hasta el último detalle

Las nuevas células 4680 siguen siendo la mayor novedad, ya que Tesla ha introducido un nuevo formato de celda. Como es habitual, los números designan el tamaño de las células cilíndricas de 46 mm de diámetro y 80 mm de altura. Según afirman, estas células ofrecen seis veces más potencia que las anteriores de Tesla y cinco veces más capacidad energética. Esto podría traducirse en un aumento de la autonomía de alrededor del 16%, sólo con el diseño de las células, subrayó Elon Musk.

Dicho diseño también suprime la pestaña, que conecta la célula y lo que alimenta. Y aunque las células son más grandes, la eliminación de la pestaña permite que los electrones se desplacen por el interior de la célula más fácil y rápidamente que en las actuales células 2170. "En realidad, se tiene una longitud de recorrido más corta en una célula grande sin pestaña que en una célula más pequeña con pestañas", dijo Musk.

Es más, Tesla afirmó que las células "sin pestañas" acelerarían el proceso de producción, ya que elimina la necesidad de que las líneas de producción se detengan para añadir las pestañas. Aumentar el ritmo de producción ha estado en su agenda desde los días de los retrasos de Panasonic.

El aumento de la producción y la eficiencia fue un tema recurrente en la presentación, pero el tema rector fue la reducción de costes, a todos los niveles. Tesla expuso hoy cómo había tratado de mejorar el diseño de las células, como se ha mencionado anteriormente, la fabricación de las células, los materiales de los ánodos, los materiales de los cátodos y la integración en el vehículo, cada uno de ellos elemental para el aumento previsto de la autonomía de hasta 54% y las reducciones simultáneas del precio del kWh en 56% y de la inversión por GWh en 69%, como se ha mencionado anteriormente.

El último objetivo muestra que Tesla piensa ahora explícitamente en Teravatios-hora cuando piensa en producción propia de pilas a largo plazo. Sabíamos que el llamado Ampliación de Tera en las instalaciones de Tesla en Fremont estaba en marcha desde el verano.

Ahora está claro, que el sitio es el anfitrión de la nueva producción de células 4680 y probablemente la producción de cátodos y la compañía subrayó que estaban aumentando la fabricación de estas células ya, en la línea de producción piloto. Musk prometió que "se tardará alrededor de un año en alcanzar la capacidad de 10 gigavatios hora" en la planta piloto. "Las plantas de producción reales serán más bien de 200 GWh con el tiempo", añadió.

Aún así, Musk también añadió cautela cuando se trata de la producción real (esto ha costado a las acciones de Tesla más de 6% cuando se expresó antes del Día de la Batería), ya que el truco está en la máquina. Dijo Musk: "Fabricar la máquina que fabrica la máquina es mucho más difícil que la propia máquina". Repetiría esta afirmación durante la junta de accionistas en múltiples ocasiones.

La verdad es que apareció en las máquinas que ayudan a fabricar el nuevo electrodo para las células 4680. La reducción de costes vendrá en gran parte gracias a la tecnología de electrodos secos anunciada anteriormente. Esta tecnología elimina el disolvente húmedo durante la producción y aplica el polvo directamente en la película, según explicó Tesla. Eso en teoría. Musk admitió que "aún les queda mucho trabajo por hacer" en la máquina que adquirieron de Maxwell y se han revisado cuatro veces desde entonces. "Ahora mismo, está cerca de funcionar, pero no con un buen rendimiento", añadió el jefe de Tesla. Cree que la máquina que finalmente permita la producción a gran escala será la revisión número seis o siete. "Eso son unos tres años para alcanzar los beneficios y un año para escalar completamente", concluyó Musk.

Una base más segura apareció en forma de las máquinas de fundición a presión para el modelo Y. Las llamadas Prensas Giga, también previstas para Giga Berlín, permiten fundir la carrocería del modelo Y en sólo dos piezas y a partir de una nueva aleación que no necesita tratamiento térmico ni revestimiento cuando se funde.

Este nuevo organismo permite ahora también integración de la batería en el vehículo, por lo que la batería pasa a tener un doble uso, como ha señalado hoy Tesla: como recurso energético y componente estructural. Musk explicó que el nuevo empaquetado de las celdas directamente en el interior del bastidor casi hace desaparecer el empaquetado que no es estructural para el vehículo. Esto permite a Tesla empaquetar más células y acercarlas al centro del coche.

Aparte de la fabricación, está el maquillaje y la química de partes como el ánodo. La empresa confía únicamente en la silicona Musk comparó los problemas actuales con los ánodos de silicio con "una galleta que se desmenuza y se vuelve pegajosa". Sin embargo, la empresa afirma haber vuelto a los ingredientes en bruto, para no salirse de la imagen, mezclando ahora el silicio en bruto sin ingeniería de un metal base, para luego estabilizar la superficie con un recubrimiento de polímero e integrarlo con un aglutinante altamente elástico. La composición exacta seguía sin estar clara en esta fase.

En el cátodo nivel, la imagen era la de una estantería lo suficientemente estable como para mantener los libros (iones) en movimiento. Tesla planea utilizar principalmente el níquel, más barato, y deshacerse del cobalto a largo plazo. Este último es un paso por el que se han esforzado muchos fabricantes de automóviles, incluida Tesla.

Al mismo tiempo, Musk relativizó las expectativas, añadiendo también que "no quieren verse limitados por la disponibilidad de níquel". En su lugar, hay un enfoque de tres niveles con células de alto contenido en níquel para el Semi y el Cybertruck, con una mezcla de 2/3 de níquel y 1/3 de manganeso para las "soluciones intermedias", es decir, los automóviles y la mezcla de iones para las soluciones energéticas estacionarias.

Y esto no está muy lejos de la realidad de los proveedores de Tesla. Panasonic, por ejemplo, combina níquel y cobalto en las células actuales. Luego, algunos Model 3 chinos incorporan células de litio fosfato de hierro (LFP) de CATL, aunque sin cobalto como informó. Tesla también sigue utilizando celdas NCM-811 para el Modelo 3 de largo alcance en China. Las baterías suministradas por LG Chem se componen de un 80% de níquel y un 10% de cobalto y manganeso cada una.

En cualquier caso, la búsqueda de níquel se había intensificado en las últimas semanas con rumores que también sugerían que Musk estaba hablando con la canadiense Giga Metal. Este enfoque de la localización de la cadena de suministro volvió a aparecer en la presentación.

Tesla afirma haber conseguido una reserva de litio en Nevada que abarca 10.000 acres. La empresa espera que contenga suficientes recursos a escala de TWh y afirmó que podría extraer el litio del mineral utilizando sal y volviendo a poner la tierra. Anoche aún no se conocían los detalles de este proceso.

En cualquier caso, la apuesta a largo plazo es por el reciclaje. Tesla dijo que espera unas tasas de recuperación de 20%, 2,7% y 2% para el níquel, el litio y el cobalto de las baterías utilizadas en sus flotas de vehículos. De nuevo, no hubo muchos detalles y la sostenibilidad en su conjunto pareció un tema delicado en la Junta de Accionistas. La Junta se enfrentó a acusaciones de desprecio de los derechos humanos en sus operaciones en Nueva York en particular, y en toda la cadena de suministro en lo que respecta al abastecimiento de cobalto. La moción fue desestimada, y Musk señalaría más tarde el Informe de Impacto autoadministrado.

En otras noticias, Tesla aprovechó la oportunidad también para desvelar el Modelo S Plaid. El coche de triple motor recorre más de 520 millas a 200 mph, y hace el 0-60mph en menos de 2s. Eso fue después de que Elon Musk subrayara: "Es absolutamente crítico que hagamos coches que la gente pueda permitirse". Y añadió: "La asequibilidad es la clave de cómo escalamos".

>> Informes del evento virtual.