L’objectif d’Elon Musk de vendre 20 millions de Teslas d’ici 2030 dépend de cette technologie

Photo of author
Written By Vincent Bourdieu

Découvrez les infos du quotidien grâce à nos rédacteurs chevronnés

Le secret derrière l’objectif d’Elon Musk de vendre 20 millions de Teslas par an d’ici 2030 réside dans sa technologie de batterie innovante. La bonne nouvelle est qu’en utilisant des cellules plus grandes et un nouveau processus de revêtement à sec des électrodes, Tesla pourrait réduire le coût d’une batterie de modèle Y, économisant ainsi plus de 8% du prix initial de la voiture aux États-Unis, a déclaré la batterie. experts ayant des liens avec l’entreprise.

La mauvaise nouvelle, c’est qu’il n’en est qu’à mi-chemin, selon 12 experts proches de Tesla ou familiers avec sa nouvelle technologie. En effet, la technique de revêtement à sec utilisée pour produire les plus grandes cellules de batterie 4680 de Tesla est si nouvelle et non éprouvée que la société a du mal à augmenter la production au point où des économies se font sentir, ont déclaré des experts à Reuters.

« Ils ne sont tout simplement pas prêts pour la production de masse », a déclaré l’un des experts proches de Tesla. Cependant, les gains que Tesla a déjà réalisés dans la réduction des coûts de production des batteries au cours des deux dernières années pourraient contribuer à augmenter ses bénéfices et à consolider son avance sur la plupart de ses rivaux dans le domaine des véhicules électriques (VE).

Les investisseurs considèrent que les améliorations promises par M. Musk en matière de coût et de performances des batteries sont essentielles pour que Tesla entre dans une ère où elle peut vendre un véhicule électrique pour 25 000 $ de profit et avoir de meilleures chances d’atteindre ses objectifs de 2030.

Lisez aussi: La société Tesla dirigée par Elon Musk face à un recours collectif concernant le problème du «freinage fantôme»

Les systèmes de batterie sont le composant le plus cher de la plupart des véhicules électriques. La fabrication de packages performants à moindre coût est donc indispensable pour produire des voitures électriques abordables, capables de concurrencer leurs concurrentes à moteur thermique au niveau du prix d’achat.

Tesla est l’un des rares grands constructeurs automobiles à fabriquer ses propres batteries pour véhicules électriques, et en fabriquant les cellules du modèle Y dans des usines américaines, le SUV restera éligible aux crédits d’impôt américains lorsque de nombreux véhicules électriques rivaux pourraient ne plus y être éligibles.

Sur les 12 experts en batteries avec lesquels Reuters s’est entretenu, neuf ont des liens étroits avec Tesla, et trois d’entre eux ont examiné de près les nouvelles et anciennes technologies de batteries de Tesla alors qu’ils les dissèquaient. Tesla n’a pas répondu aux demandes de commentaires.

« IL VA RÉSOUDRE LE PROBLÈME

« IL VA RÉSOUDRE LE PROBLÈME

Des sources prédisent que Tesla aura du mal à mettre pleinement en œuvre le nouveau processus de fabrication à sec d’ici la fin de cette année, et peut-être même pas avant 2023.

Stan Whittingham, co-inventeur des batteries lithium-ion et lauréat du prix Nobel 2019, estime que le PDG de Tesla, Elon Musk, était trop optimiste quant au délai de commercialisation de la nouvelle technologie.

« Je pense qu’il va le résoudre, mais pas aussi vite qu’il le souhaite. Il faudra un certain temps pour vraiment le tester », a-t-il déclaré. En août, M. Musk a déclaré aux actionnaires que Tesla produirait de gros volumes de 4680 batteries d’ici la fin de 2022.

Les experts disent que Tesla n’a pu réduire le coût de la batterie du modèle Y jusqu’à présent que de 2 000 à 3 000 dollars, soit environ la moitié des économies prévues par Tesla pour la batterie 4680 qu’elle a dévoilée il y a deux ans.

Mais ces économies sont principalement dues à la conception des nouvelles cellules 4680, qui sont plus grandes que celles de la batterie 2170 actuelle de Tesla, ont-ils déclaré. Mais le cœur de la réduction des coûts est la technologie de revêtement à sec, que Musk a décrite comme révolutionnaire mais difficile à mettre en œuvre.

Selon les sources, il devrait fournir jusqu’à la moitié des 5 500 dollars d’économies que Tesla espère réaliser en réduisant les coûts de fabrication et les dépenses en capital ponctuelles.

Tesla a acquis ces connaissances en 2019 lorsqu’elle a payé plus de 200 millions de dollars pour Maxwell Technologies, une société de San Diego qui produit des supercondensateurs qui stockent l’énergie pour les appareils qui ont besoin de rafales rapides d’électricité. , comme des flashs d’appareil photo.

En utilisant la technologie Maxwell, Tesla a commencé à produire 4 680 piles sèches cette année, d’abord dans le cadre d’un projet pilote près de son usine de Fremont, en Californie, et plus récemment à son nouveau siège mondial à Austin, au Texas.

LE MEILLEUR DE SA CATÉGORIE

LE MEILLEUR DE SA CATÉGORIE

Cette technologie permet à Tesla d’abandonner le processus de revêtement humide plus ancien, plus complexe et plus coûteux. Il est coûteux car il nécessite une quantité importante d’électricité, de machines, d’espace d’usine, de temps et une main-d’œuvre importante.

À Lire  Améliorations notables pour Windows 10, voiture électrique Lidl, c'est le récap de la semaine

Pour mouiller les électrodes, les fabricants de batteries mélangent les matériaux avec des solvants de liaison toxiques. Une fois revêtues, les électrodes sont séchées dans d’immenses fours et les solvants toxiques qui s’évaporent au cours du processus sont collectés, traités et recyclés, ce qui augmente le coût.

Avec la nouvelle technologie, les électrodes sont recouvertes de différents liants en utilisant peu de liquides, elles n’ont donc pas besoin d’être séchées. Cela signifie qu’il est moins cher, plus rapide et aussi moins nocif pour l’environnement. En raison de sa simplicité, ce processus permet à Tesla de réduire les dépenses en capital d’un tiers et de réduire l’empreinte et la consommation d’énergie d’une usine à un dixième de ce qui serait nécessaire pour le processus par voie humide. , a déclaré Tesla.

Mais l’entreprise a eu du mal à commercialiser le procédé, selon les sources. Maxwell a développé son procédé de revêtement à sec pour les supercondensateurs, mais le problème avec le revêtement des batteries de voitures électriques est qu’elles sont beaucoup plus grandes et plus épaisses, ce qui rend difficile un revêtement de qualité constante à des vitesses de production de masse.

« Ils peuvent produire en petit volume, mais quand ils ont commencé à produire en gros volume, Tesla s’est retrouvé avec de nombreux rejets, trop nombreux », a déclaré à Reuters l’une des sources liées à Tesla.

Les volumes de production étaient si faibles que toutes les économies de coûts anticipées par le nouveau procédé ont été perdues, a déclaré la source. Si toutes les efficacités potentielles du revêtement sec et des cellules plus grandes sont réalisées, le coût de fabrication de la batterie modèle Y 4680 devrait tomber à 5 000 $ – 5 500 $, soit environ la moitié du coût du bloc 2170, selon les sources.

L’augmentation du coût des matériaux et de l’énergie des batteries met cependant en péril ces prévisions, et Tesla n’a pas encore été en mesure d’améliorer de manière significative la densité énergétique de la nouvelle batterie ou la quantité d’énergie qu’elle absorbe, comme l’a promis M. Musk.

Pourtant, malgré ces facteurs, les économies que Tesla devrait réaliser rendront la batterie 4680 « la meilleure de sa catégorie » dans un avenir prévisible, selon une source.

BULKING UP

BULKING UP

Une grande partie des économies de 2 000 à 3 000 dollars réalisées jusqu’à présent avec la batterie 4680 provient d’autres améliorations, et l’utilisation de cellules plus grandes s’est avérée particulièrement efficace, selon les experts.

Les 4680 cellules sont 5,5 fois plus volumineuses que les 2170 cellules. Les anciennes cellules cylindriques mesurent 21 mm de diamètre et 70 mm de hauteur, d’où leur nom. 4680 cellules ont un diamètre de 46 mm et une hauteur de 80 mm.

Avec l’ancienne technologie, Tesla a besoin d’environ 4 400 cellules pour alimenter le modèle Y et il y a 17 600 points de soudure – quatre par cellule – pour créer un package pouvant être intégré à la voiture, ont indiqué les sources. . .

La batterie 4680 ne nécessite que 830 cellules et Tesla a modifié la conception afin qu’il n’y ait que deux points de soudure par cellule, réduisant la soudure à 1 660 points et permettant des économies importantes.

La conception plus simple signifie également qu’il y a moins de connecteurs et d’autres composants, ce qui a permis à Tesla d’économiser davantage sur les coûts de main-d’œuvre et le temps machine.

Une autre source d’efficacité était l’enveloppe extérieure beaucoup plus robuste de la grande cellule. Tesla peut désormais coller les cellules ensemble avec de la colle pour former un assemblage rigide en forme de tuile qui est ensuite fixé directement à la structure interne du corps du modèle Y.

Cela élimine l’étape intermédiaire consistant à regrouper les cellules en modules plus grands, qui sont ensuite installés dans une batterie traditionnelle, ont indiqué les sources.

En adoptant cette conception « cellule à véhicule », Tesla peut réduire le poids d’un bloc-batterie traditionnel de 1 200 livres de 55 livres ou plus, ce qui représente une économie de 500 à 600 $ par bloc, selon l’une des sources.

Mais la maîtrise de la technique d’enduction sèche reste le Saint Graal. « L’augmentation du volume des cellules de la batterie a grandement contribué à améliorer l’efficacité, mais réduire de 50 % le coût global des cellules est une autre affaire », a déclaré une source. « Cela dépendra de la capacité de Tesla à déployer avec succès le processus de revêtement à sec dans une usine. »

Lisez toutes les dernières nouvelles et nouvelles de l’automobile ici