Elon Musk představuje převratnou novou technologii baterií
Renomovaný podnikatel a vizionář Elon Musk opět posunul hranice inovací svým nejnovějším výtvorem: revoluční novou baterií. Musk, generální ředitel společností Tesla a SpaceX, odhalil průlomovou technologii během velmi očekávané virtuální události v úterý.
Nová baterie s příhodným názvem „Tesla Battery Day“ slibuje revoluci v odvětví skladování energie a urychlí světový přechod k udržitelné energii. Muskova ambiciózní vize se zaměřuje na řešení problémů spojených s ukládáním obnovitelné energie, což je kritický aspekt boje proti změně klimatu.
Srdcem nové technologie baterií Musk je průlomový design článků, známý jako „stolní“ baterie. Tento inovativní design eliminuje tradiční poutko používané k připojení článku, což vede k efektivnější a výkonnější baterii. Odstraněním tohoto úzkého hrdla nabízí stolní baterie zvýšenou hustotu energie, rychlejší možnosti nabíjení a delší životnost.
Musk vysvětlil, že nový design baterie umožní Tesle vyrábět dostupnější elektrická vozidla (EV) s delším dojezdem. Se zvýšenou hustotou energie mohou elektromobily cestovat dále na jedno nabití, čímž se eliminují obavy z dojezdu a elektrická doprava je dostupnější pro masy.
Kromě toho jsou vylepšené možnosti nabíjení stolní baterie nastaveny tak, aby způsobily revoluci v odvětví elektrických vozidel. Musk tvrdil, že nová baterie Tesly se může nabíjet pětkrát rychleji než současné modely, což výrazně zkracuje dobu nabíjení. Tento pokrok nejen zvýší pohodlí elektrických vozidel, ale také pomůže zmírnit obavy o nabíjecí infrastrukturu.
Kromě elektrických vozidel má Muskova nová technologie baterií dalekosáhlé důsledky pro ukládání obnovitelné energie. Zvýšená hustota energie a zlepšený výkon z něj činí ideální řešení pro ukládání energie v síti. Tento průlom by mohl potenciálně urychlit přijetí obnovitelných zdrojů energie, jako je solární a větrná, řešením občasné povahy těchto zdrojů energie.
Muskovy ambiciózní plány nekončí u baterie stolu. Odhalil také plány na nový proces výroby baterií, který má za cíl zjednodušit a zefektivnit výrobu. Tento proces, známý jako „cell-to-pack“, eliminuje potřebu určitých součástí baterie, snižuje náklady a zvyšuje efektivitu.
Zatímco specifika výrobního harmonogramu a komerční dostupnosti nové baterie zůstávají nezveřejněna, Muskovy záznamy naznačují, že tyto inovace se brzy stanou realitou. Očekává se, že Tesla’s Gigafactory v Nevadě bude hrát klíčovou roli při navyšování výroby a realizaci Muskovy vize.
Stejně jako u každé převratné technologie je skepse a výzvy nevyhnutelné. Kritici tvrdí, že náklady a škálovatelnost nové technologie baterií Muska mohou představovat značné překážky. Nicméně Muskova zkušenost s narušováním průmyslových odvětví a posouváním hranic možného vzbuzuje důvěru v jeho schopnost tyto překážky překonat.
Nová technologie baterií Elona Muska představuje významný skok vpřed v hledání udržitelných energetických řešení. Tím, že řeší omezení současné technologie baterií, mají Muskovy inovace potenciál přetvořit odvětví elektrických vozidel a obnovitelných zdrojů energie. Zatímco se svět potýká s naléhavou potřebou bojovat proti změně klimatu, Muskův vizionářský přístup nabízí záblesk naděje na zelenější a udržitelnější budoucnost.
Zdroje:
– virtuální událost Tesla Battery Day, září 2020
– Prezentace a rozhovory Elona Muska o technologii baterií
Marcin Frąckiewicz je renomovaný autor a blogger, specializující se na satelitní komunikaci a umělou inteligenci. Jeho bystré články se ponoří do spletitosti těchto oborů a nabízejí čtenářům hluboké pochopení složitých technologických konceptů. Jeho práce je známá svou jasností a důkladností.
Minulý týden generální ředitel Tesly Elon Musk zakokrhal ohledně prvního čtvrtletního zisku společnosti ve výši 1 miliardy dolarů – jejího osmého ziskového čtvrtletí v řadě – a zdálo se, že za sebou nechal neúprosný přízrak hrozícího firemního bankrotu, který ho předtím pronásledoval.
Musk však také během hovoru o výdělcích Tesly za druhé čtvrtletí učinil velmi přehlížené prohlášení: Dvě z jeho nejpyšnějších nových inovací se zasekli. (Více o tom níže.) Tyto projekty v kombinaci s dalšími, které představil loni na podzim během své akce Battery Day, slíbily snížit náklady na baterie Tesla o více než polovinu a pomoci přinést 25,000 XNUMX $ EV na masový trh.
Nové problémy, které Musk odhalil, znamenají, že 10% očekávaného snížení nákladů na baterie bude výrazně zpožděno a nemusí se vůbec stát. Zdá se také, že tato situace pravděpodobně zdrží uvedení Muskova Cybertrucku až do příštího roku, čímž se dostane do kolize s elektrickou verzí Fordova F-150, nejprodávanějším pickupem na světě, který má být také uveden na trh. A Musk řekl, že debut dalšího vozidla, dálkové Tesla Semi, bude od tohoto roku posunut do roku 2022.
V minulosti se Musk mohl opozdit, aby splnil své sliby a nemusel čelit velkým následkům. Tentokrát je však na cestě legitimní konkurence a elektromobily vyráběné společnostmi, které se nejmenují Tesla, přilákaly pramen nadšení zákazníků.
Při analýze výdělků a psaní o následném Muskově přechodu na baterie na bázi železa jsem četl Power Play, bohatě podrobná nová kniha Tima Higginse o Tesle a Muskovi, která se začne prodávat v úterý. Zatímco Musk je jedním z nejostřeji sledovaných a polarizujících se jednotlivců na planetě, Higginsovi se podařilo poskytnout nestranný účet, který nám přináší aktuální informace z Muskova životopisu Ashlee Vance z roku 2015 – předchozího definitivního účtu Tesly – a působí naléhavěji, vzhledem ke všemu, co se za posledních pár let stalo.
Kdyby Higgins minulý týden knihu stále zkoumal, nepochybně by si všiml protichůdných zpráv – mimořádného zisku Tesly ve srovnání s jejím inovačním šmrncem – jako další kulisu ve známé narativní smyčce 18leté historie Tesly: Musk sety. nepravděpodobný cíl, který podnítí hluboce rozdělené názory a zvěsti o blížícím se neúspěchu, vede k šílenému všestrannému úsilí Teslova týmu dosáhnout cíle a končí tím, že Tesla to nějak vytáhne a přiblíží se oživení trhu s osobními a nákladními vozy ve výši 3 bilionů dolarů.
Problémy s 4680
Problémy, které Musk odhalil minulý týden, se týkají nové baterie, kterou nazval „4680“, gigantický (podle standardů baterií) válcový článek o rozměrech 46 mm x 80 mm, který vzbudil zájem celosvětové komunity zabývající se bateriemi díky chytrému twist, který navrhuje pro tradiční lithium-iontové. Cílem není pouze zvětšit bateriové články, ale použít nový přístup k jejich balení do vozidla – článek k balení, o kterém jsem psal minulý týden – a překonfigurovat způsob, jakým je z baterie přenášena energie, kterou Musk nazývá „stoly“. Tyto metody zvládají zbavit se škodlivého tepla baterie a eliminovat potřebu drahých modulů a obalů, které pomáhají zabránit vznícení baterií. Musk svou verzi nazývá „strukturální“ baterií.
Mezi další inovace, které popsal loni na podzim během Battery Day, patřilo „potahování suchými elektrodami“, nový proces pro vytvoření dvou elektrod zahrnutých v každé baterii. Normálně vytváření baterií v komerčním měřítku zahrnuje začátek s tunami elektrodových prášků, jejich smícháním s vodou nebo rozpouštědlem, aby se vytvořilo velké množství kaše, a poté nanesením na kovovou fólii, aby se vytvořila elektroda. Nejprve se ale elektroda musí vysušit v gigantických pecích a poté se musí odstranit rozpouštědlo. Na Battery Day, Muskův zástupce pro baterie, Drew Baglino, řekl, že společnost se zřekne trouby, „vynechá krok s rozpouštědlem… a přejde od suché směsi k nátěru.
Baglino a Musk pokračovali v popisu povlakového systému, který zmenšuje tovární prostor potřebný k výrobě elektrod na jednu desetinu původní velikosti, snižuje nezbytnou energii, která jde do výroby baterií, o stejné množství a snižuje náklady na baterie přibližně o 10 %. Muži říkali, že úplně nevyřešili chyby, ale byli na cestě. “Je tu jasná cesta k úspěchu,” řekl Musk. „Je to opravdu hluboké zlepšení. Pro lidi, kteří znají výrobu baterií, je to gigantické.“
Minulý týden muži řekli něco jiného. Za prvé, proces suchého lakování stále nefungoval. Baglino řekl, že problém není fundamentální věda, ale něco, co vyžaduje jednodušší technické řešení. Jejich druhým bodem bylo, že suchý nátěr nakonec nebyl tak důležitý. “Nechceme příliš zdůrazňovat suchou katodu,” řekl Musk. “Možná je to 10 nebo 15% snížení nákladů nebo něco takového.”
“Blíží k 10,” řekl Baglino nápomocně.
Musk pokračoval: „Nyní 10 % stále není něco, na co by se dalo kýchnout, zvláště pokud vyděláváte stovky gigawatthodin ročně. Ale není to mesiáš.”
Význam byl jasný. Suché lakování se nekoná, alespoň ne v dohledné době, a ani 10% úspora nákladů.
‘Těsto na pizzu’
To však nebyl hlavní problém. 4680 by stále mohl ožít bez suchého povlaku. Ale nemohlo by to být, pokud nebylo možné vyrobit samotné elektrody – a to bylo další odhalení, které muži provedli. Pamatujete si na proces potahování, nanášení kaše na pláty kovové fólie? Tento povlak musí být hladká, stejnoměrná vrstva. Aby tomu tak bylo, jsou potažené fólie protlačeny obrovskými válci v procesu zvaném „kalandrování“. Musk během hovoru řekl, že břečka „prochází těmito válečky a mačká se jako těsto na pizzu, v podstatě, ale velmi tvrdé těsto na pizzu“. Muskova metafora byla výstižná, protože kalandrování je rutinní a nekomplikovanou součástí výroby baterií, stejně jako válení těsta na pizzu – nezbytný krok, který každý považuje za samozřejmý.
U 4680 však kalendář nefunguje. Konkrétně Musk minulý týden řekl, že to „kazí válečky kalendáře“ a že on a jeho tým „to nečekali“. Baglino znovu ujistil publikum: „Není to vědecký problém. Je to technický problém. Není otázkou jestli. Je otázkou kdy.” Přesto si Musk nebyl 100% jistý, že to bude vyřešeno včas a použije 4680 pro novou verzi crossoveru Model Y později v tomto roce, jak Tesla dříve oznámila. “Máme záložní plán s nestrukturálním balíčkem a 2170,” řekl, což znamená použití menších baterií bez technologie cell-to-pack. Záložní plán však znamenal, že SUV nenabídne žádnou z úspor nákladů, které popsal na Dni baterie.
Tato zpráva zaskočila malou, ale globální komunitu odborníků na baterie, kteří nejsou zvyklí na problémy s kalandrováním. Ve vyhrazeném kanálu Slack pro diskusi o bateriích mnozí z nich souhlasili s teorií, kterou o tom, co se děje, navrhl Hongyi Lin, doktorand na Carnegie Mellon University a bývalý inženýr čínského bateriového gigantu Contemporary Amperex Technology. Problém Tesly, navrhl Hongyi, spočívá v tom, že 4680 elektrod je relativně velkých a tlustých. V pravidlech fyziky baterií platí, že čím větší plocha článku, tím větší možnost defektů. A když je katoda tlustá, je třeba použít větší kalandrovací tlak, aby její kovové částice – nikl, mangan a hliník, v případě Tesly – byly ploché a hladké. Když kalendujete nikl-mangan-kobaltový nebo nikl-kobalt-hliníkový článek 4680, výsledkem je bitevní pole rozdrcených a rozbitých částic, řekl Hongyi.
Mezi odborníky na baterie se předpokládalo, že Musk na to nakonec přijde. Ale nikdo si nemohl být jistý, protože nikdo nikdy komerčně nevyráběl válcovou baterii tak velkou jako 4680 pro EV. Prozatím Baglino během hovoru jasně řekl, že toto byla kompletní fáze pro další baterii Tesly.
“Muskův svět”
V roce 2018, když Higgins začal zkoumat svou knihu, neexistovala taková důvěra, že Musk dokáže vyřešit Teslovy největší problémy. Higgins si myslel, že dokumentuje Teslovu zánik, a je snadné pochopit proč. Vyšší manažeři padali jako mouchy: Podle Higginsových výpočtů bylo v letech 50 až 2016 propuštěno nebo odvoláno nejméně 2018 viceprezidentů nebo vyšších manažerů, z nichž mnozí byli předmětem Muskova převlékání před ostatními zaměstnanci. Problémem byla také kvalita: Model za modelem – Roadster, S, X – se dostaly k veřejnosti po srsti Teslových zubů a společnost to zvládla pouze tím, že do ulic jako první uvedla podřadná, vadná vozidla. „Dveře se nezavřely, okna nefungovala,“ nebo „vydávaly příšerný skřípavý zvuk při jízdě nahoru nebo dolů,“ napsal Higgins o raných SUV Model X. Problémy se sčítaly, dokud v roce 2016 automobilová datová společnost JD Power prohlásila Teslu za „nejhorší mezi luxusními značkami a mezi nejhorší v celém odvětví“.
Teslu nadále sužují stížnosti na kontrolu kvality a lhostejný zákaznický servis. Ale Muskův trvalý magický dotek – osobní kouzlo, neúnavná snaha o technologickou špičku a zdánlivě neomylný smysl pro to, co je cool a elegantní – udržely jeho společnost daleko před ostatními.
Příběh Tesly je z velké části z doby, kterou jsme ovládali miliardáři – jednoho člověka, který ohýbá svět, nebo v tomto případě světové automobilky, velké vlády a budoucí motoristy – podle své vůle. Zhruba za poslední rok jedna velká automobilka za druhou připouštěla, i když obvykle bez řečí, Muskovu vizi tím, že přešla na elektřinu a směřovala nás ostatní ke stejnému výsledku. Higginsova kniha se mohla také jmenovat „Teď je to Muskův svět“.
Výrobci automobilů však mohou z Muskova úspěchu vyvozovat špatnou zprávu. Musk od začátku říkal, že má v úmyslu vyrábět skvělá auta, která budou náhodou elektrická. A v Zoom chatu mi Higgins řekl, že přesně tohle udělal. Až na několik výjimek však GM, VW a další významní výrobci automobilů udělali opak – vyrobili elektrická vozidla, která nejsou cool. A celkově je zákazníci nekoupili. Chystaný elektrický F-150 a další účastníci by to příští rok mohli změnit. Ale v tuto chvíli Musk neprokázal, že většina lidí je připravena na elektrická vozidla. Skutečný test přijde, až budou elektromobily za masové tržní ceny, v polovině 20,000 XNUMX $ a nižší. Investoři Tesly a sám Musk se vsadili, že tímto testem projde a bude nadále dominovat tomuto odvětví. “Je to druh sázky století,” řekl Higgins.
O The Electric
Exkluzivní prémiová služba pokrývající vznikající baterie a otáčky elektromobilů.
O Steve LeVine
Steve LeVine je redaktorem The Electric. Předtím pracoval ve společnostech Axios, Quartz a Medium a předtím v The Wall Street Journal a The New York Times. Je autorem knihy The Powerhouse: America, China and the Great Battery War a je na Twitteru @stevelevine
Steve LeVine je redaktorem The Electric. Předtím pracoval ve společnostech Axios, Quartz a Medium a předtím v The Wall Street Journal a The New York Times. Je autorem knihy The Powerhouse: America, China and the Great Battery War a je na Twitteru @stevelevine
