Durante la celebración del Battery Day, Tesla ha presentado su plan para fabricar nuevas y revolucionarias baterías 4680 que, sin duda, conformarán un antes y después en el mundo de la automoción.
Esas celdas ya están en proceso de fabricación en Nevada (USA) pero Tesla además indicó que no van dejar de colaborar con sus partners habituales, Panasonic en USA y CATL en China, ya que los vehículos actualmente en producción seguirán usando las celdas 18650 en los Model S y X y las 2170 en los Model 3 e Y.
El nuevo diseño de las baterías 4680 permite una fabricación a menor coste al mismo tiempo que supone un aumento considerable de la densidad energética, lo que permite más potencia de carga y de descarga y sobre todo mayor autonomía.
Al final del artículo tenéis dos visiones complementarias del evento: un resumen realizado detalladamente por Eduardo Arcos y otro desgranando los posibles fallos que tuvo el Battery Day realizado de manera magistral por Jose, de Tesla Vlogs.
La celda cambia radicalmente en términos de materiales, dimensiones, capacidad de almacenamiento y coste de fabricación, en donde se usa mucho menos agua y sobre todo menos tierras raras.
La nueva celda de batería de Tesla 4680 toma su denominación por sus dimensiones de Ø 46 mm y su alto de 80 mm. Cuenta con mucha mayor capacidad de carga y de descarga 5C, lo que la hace ideal para los primeros vehículos en que se va a implementar: la pickup CyberTruck, el camión Semi y el deportivo Roadster.
Cada gama de producto contará con la química de batería que requiera, ya sea económica y de larga vida para mucha autonomía y prestaciones o de mucha autonomía y alta potencia, y lo hará cambiando el cátodo en función del vehículo al que vaya destinado.
Debido a su fabricación, será posible incorporar la batería estructuralmente como parte del chasis del vehículo, lo que disminuye costes y aumenta la rigidez al mismo tiempo que rebaja el peso, contribuyendo a mejorar aún más la dinámica de conducción y la eficiencia de sus coches eléctricos.
Los técnicos se ha inspirado en la estructura de las alas de los aviones tal como se aprecia en la imagen.
Todas esas mejoras tocan cinco puntos fundamentales, desde el diseño hasta la fabricación pasando por los materiales, y significarán un ahorro del 56% respecto a las celdas actuales, lo que fijará el precio de venta de un vehículo eléctrico a igual o menor costo que uno de combustible en 2023 o antes.
¿De dónde salen los ahorros?
– 14% por el formato de la celda
– 18% de ahorro en la línea de producción
– 5% materiales del ánodo
– 12% materiales del cátodo
– 7% integración en el vehículo
En la química de la batería se produce la sustitución del litio por silicio (arena), reduciendo al mínimo el uso de agua en la producción y se ha producido una importante eliminación de tierras raras, excluyendo principalmente el controvertido cobalto.
Tesla ha detallado sus planes para construir las terafábricas que harán estas nuevas baterías así como la forma en la que van a conseguir las materias primas necesarias para fabricarlas de forma mucho más sostenible.
Esa técnica de fabricación de baterías, además de conllevar una reducción del 75% en las inversiones por GWh producido, permitirá que el tamaño de esas terafábricas sea notablemente inferior (hasta 10 veces más pequeñas por GWh) que las gigafábricas actuales.
Seguramente la factoría de Berlín ya se beneficie de esa estructura, aunque Elon Musk no lo ha confirmado expresamente.
En 2022 el objetivo de Tesla es alcanzar una producción de 100 GWh anuales y de cara a 2030 quieren llegar los 3 TWh al año, de ahí el nombre de terafábricas.
Además, Tesla abrirá ya una planta piloto para reciclaje de baterías y la irá preparando para el momento de su uso a gran escala en unos 10 años, cuando el reciclaje de baterías sea representativo tras agotar su vida útil en una segunda vida, como baterías de respaldo en instalaciones solares fotovoltaicas.
Esto replantea totalmente la curva prevista en el pronóstico de desarrollo tecnológico y de reducción de costos de las baterías, lo que implicará una aceleración vertiginosa en la adopción de soluciones de movilidad eléctrica y sistemas de almacenamiento de energía.
Se prevé que en menos de 3 años se puedan estar fabricando vehículos eléctricos de altas prestaciones al precio de 25.000 dólares, más barato que uno equivalente con motor de combustión interna, lo que podría significar el lanzamiento en 2023 del deseado Tesla compacto model 2 o model C, filtrado en el boceto de la gigafactoría de Shanghai.
Con estos costes, Tesla ha anunciado que las primeras unidades del nuevo Model S Plaid se entregarán a finales de 2021 al precio de 139,990 dólares (por debajo de su principal competidor, el Lucid Air) y lo hace con una carta de presentación insuperable por ningún eléctrico hasta la fecha:
- 0-60 millas (96km/h) en menos de 2s
- +1.100 CV de potencia
- 320 km/h de velocidad punta
- 1/4 de milla en menos de 9s
- 837 km de autonomía bajo el realista ciclo de homologación americano EPA
En el Battery Day de Tesla se detallaron muchos otros aspectos técnicos importantes, pero si queréis profundizar en ello podéis ver los vídeos insertados a continuación así como los recomendados que aparecen en cada canal de los mencionados:
Mi agradecimiento a Lars Hoffmann, de Teslaparatodos.com, por su excelente retransmisión del Battery Day, junto a lo mejorcito de la movilidad sostenible en España y a Carlos Lantigua, en cuyas publicaciones me he basado para elaborar este artículo; y por supuesto a Eduardo Arcos y a Jose, de Tesla Vlogs por sus excelentes conclusiones tras el evento.
