Впервые о свойствах аккумуляторных ячеек типа 4680 глава Tesla Илон Маск (Elon Musk) рассказал публике в сентябре 2020 года. К настоящему времени трудности с масштабированием их производства стали основной причиной неоднократной задержки начала выпуска электрических пикапов Cybertruck, а грузовики Semi в своей конструкции элементы питания типа 4680 использовать так и не начали. Чтобы наладить массовый выпуск ячеек 4680, Tesla должна полагаться на помощь многих партнёров.
Источник изображения: Tesla
Агентство Reuters провело небольшое расследование на эту тему, назвав переход на «сухую» технологию изготовления электродов одним из ключевых факторов дальнейшей экспансии производства ячеек типа 4680. Традиционно для выпуска электродов применяется «мокрая» технология с использованием жидкой суспензии, что подразумевает увеличение затрат времени и дополнительные сложности с утилизацией химических отходов. Переход к сухой технологии, который затеяла Tesla, позволит уменьшить размеры и уровень энергопотребления предприятий по выпуску аккумуляторов, при этом повысив их удельную производительность. Плотность хранения электроэнергии в самих батареях при этом вырастет.
Купленная Tesla ещё в 2019 году компания Maxwell Technologies как раз специализируется на разработке технологий «сухого» изготовления электродов. Наладить по «сухой» технологии производство анодов уже удалось, но максимальный прогресс на этом направлении обеспечит именно переход на «сухое» изготовление катодов, которое пока не освоено. При нынешних объёмах производства тяговых батарей с «сухими» электродами способно снабдить тяговыми батареями лишь 50 000 электромобилей в год. В 2020 году Маск рассчитывал, что компания Tesla получит возможность оснащать батареями типа 4680 до 1,3 млн электромобилей Model Y. До конца текущего года Tesla рассчитывает нарастить объёмы производства аккумуляторных ячеек типа 4680 в пять раз.
Выпускаемые сейчас в Техасе кроссоверы Model Y с элементами типа 4680 оснащаются ячейками с «мокрыми» катодами. Основная часть производимых электромобилей этой модели вообще оснащается аккумуляторными ячейками типа 2170. Во втором поколении ячеек 4680 компания рассчитывает применять катоды с содержанием никеля, превышающем 90 %. Поставщиком таких катодов станет южнокорейская L&F. Непосредственно в производстве аккумуляторных ячеек типа 4680 будут задействованы не только собственные мощности Tesla, но и предприятия Panasonic и LG Energy Solution. Японская корпорация Panasonic является давним партнёром Tesla, сейчас элементы типа 4680 она выпускает на своей экспериментальной линии в Японии, но в случае необходимости готова наладить их выпуск и на строящемся предприятии в Канзасе. LG и Panasonic, как поясняют источники, будут снабжать батареями типа 4680 электрические пикапы Tesla Cybertruck, производство которых стартует до конца этого года.
Как пояснило агентство Reuters, при подготовке к производству Cybertruck использовались три варианта оснащения этих пикапов тяговыми батареями: на основе фосфата железа (LFP), в исполнении 2170 и собственно элементами типоразмера 4680. Руководство предпочло последний, хотя ради этого и пришлось задержать начало сборки пикапов. Выпускаемые сейчас в Калифорнии ячейки типа 4680 не смогли удовлетворить требованиям по плотности хранения электроэнергии, поэтому сейчас Tesla активно интересуется способами их совершенствования.
Компания даже не стесняется заключать соглашения с китайскими поставщиками для выпуска своих батарей на территории США. Снизить себестоимость материалов для выпуска тяговых аккумуляторов Tesla помогут китайские компании Ningbo Ronbay New Energy и Suzhou Dongshan Precision Manufacturing.