تسلا در رویداد روز باتری(Battery Day) خود، از سلول باتری 4680 که به تازگی تولید کرده رونمایی کرد.
در این ارائه، تسلا به طور عمیق به جزئیات مربوط به تمام بخش‌های مختلف اعم از علم مواد، طراحی و نوآوری‌های خود پرداخت. این خودروساز برای تحویل این پازل شاهکار جهت کم کردن هزینه‌های باتری به بیش از 50 درصد، 3 سال زمان نیاز داشت.
طی چند سال گذشته، تسلا تلاش‌های بسیاری برای ارتقای باتری انجام داده است. مثلا خرید شرکت‌هایی مانند Maxwell و Hibar و درخواست ثبت اختراعات فناوری‌های جدید مانند سلول باتری tables و طراحی پک‌های باتری، نمونه‌ای از این تلاش‌هاست.
درحالی که همه این کارها عمدتا براساس شایستگی انتخاب می‌شد، اما چگونگی قرار گرفتن همه موارد کنار هم مشخص نبود.
این دقیقا همان چیزی است که تسلا در روز باتری ارائه داد. تسلا توضیح داد که آنها چگونه در پنج قسمت اصلی باتری پیشرفت عمده‌ای داشته‌اند:
طراحی سلول‌ها (به طور خاص شکل آنها)
طراحی کارخانه سلول باتری با نوآوری‌های ساخت
مواد جدید آند
مواد جدید کاتد
طراحی پکیج جدید باتری
و در نتیجه تسلا با ترکیب همه این موارد با هم به کاهش 56 درصدی هزینه به ازای هرکیلووات ساعت دست یافت.
آنچه هیجان انگیزتر است این است که چگونه این نوآوری‌ها در کنار هم کار می‌کنند. هرکدام منجر به پیشرفت فزاینده‌ای در فناوری باتری خواهند شد، اما اگر با هم ترکیب شوند، عملکرد بالا و هزینه پایین در سطح خوبی خواهیم داشت:
برای سلول باتری، تسلا کاری کاملا آسان انجام داد، سلول را بزرگتر کرد.
با این حال، هنگامی یک سلول استوانه‌ای را بزرگتر می‌کنید، با مشکلات حرارتی روبرو می‌شوید، اما تسلا با طراحی یک سلول tabless با مقاومت بسیار کمتر، موفق به رفع این مشکلات شد.
اطلاعات بیشتر درباره سلول جدید باتری تسلا به نام 4680 را در گزارش قبلی ما بخوانید.
طراحی سلول جدید نیز ساده تر است و برای تولید به سرمایه کمتری نیاز دارد.
اما تسلا در همنیجا متوقف نشد.
این شرکت کل مراحل تولید سلول باتری را بررسی کرد. این پروژه به نام Tesla’s Roadrunner نامیده می‌شود که طی چند ماه گذشته درباره آن صحبت کرده‌ایم.
پیشرفت‌های بدست آمده مانند تولید الکترود پوشش خشک، فرایندی است که تسلا از طریق خرید ماکسول به آن دست یافت.
فرایند تبدیل پودر به ورق فیلم ساده تر است و برای ایجاد الکترود به ماشین آلات کمتری نسبت به فرایند مرطوب معمول نیاز دارد.
ایلان ماسک، مدیر عامل شرکت، خاطرنشان کرد این روند هنوز کاملا کارآمد نیست اما به حد خوبی موفقیت آمیز است.
تسلا مجبور شده است طرح مفهومی مکسول را بهبود بخشد و آن را به یک سیستم تولید واقعی تبدیل کند.
اما نتیجه نهایی، بهبود چشمگیر اثرگذاری و انرژی موردنیاز برای تولید الکترود است.
در نهایت، این امر منجر به بهبود هزینه در سطح سلول باتری می‌شود.
یادگیری درباره خودرو برقی رو از همین امروز شروع کن. رفتن به صفحه دوره آنلاین
در سطح مونتاژ، تسلا تمامی ماشین‌ها را برای دستیابی به یک فرایند مونتاژ فوق العاده با سرعت بالا که می‌تواند هفت برابر سریعتر باشد، باز طراحی کرده است.
تسلا همچنین پیشرفت‌های دیگری در حوزه شکل و طراحی ایجاد کرد و درنتیجه آنها معتقدند تا 18 درصد کاهش هزینه کل را فقط از طریق طراحی مجدد بدست آوردند.
در سطح شیمی و مواد، تسلا همچنین برخی پیشرفت‌های مهم را اعلام کرده است.
این شرکت ادعا می‌کند یک نوع سیلیکون جدید طراحی کرده است که ارزان‌تر از راه حل های فعلی است.
تسلا معتقد است که بهبود آند منجر به کاهش 5 درصدی هزینه در هر کیلووات ساعت برای باتری خواهد شد.
برای کاتد، ایلان ماسک و درو باگلینو ادعا می کنند که تسلا کل فرآیند تولید را بر اساس رویکرد اصلی اول دوباره طراحی کرد.
آنها بدون ارائه جزئیات می‌گویند که آنها پسماند را از بین می‌برند و می‌توانند بسیار کارآمدتر نیکل را به کاتد تبدیل کنند.
این خودروساز قصد دارد امکانات تولید کاتد خود را براساس این فرایند ایجاد کند.
آنها معتقدند این امر با کاهش 12 درصدی آند باعث کاهش بیشتر هزینه هرکیلووات ساعت خواهد شد.
اکنون تسلا قصد دارد ساخت باتری در کارخانه آزمایشی Fremont را تا 10 گیگاوات ساعت در سال برساند.
پس از آن آنها قصد دارند به هدف 100 گیگاوات ساعت تا سال 2023 و 3000 گیگاوات ساعت تا سال 2030 برسند.
در نهایت تسلا اعلام کرد این باتری ها را به گونه‌ای متفاوت در داخل وسایل نقلیه خود جاسازی می‌کند.
تسلا با الهام از نوآوری هوافضا در ساخت بال هواپیما به جای مخزن سوخت به جای ساخت مخزن سوخت در بال هواپیما، تصمیم گرفت باتری را به عنوان یک ساختار بدنه و اتصال دهنده قسمت های زیرین بدنه جلو و عقب قرار دهد.
نتیجه کاملا چشم نواز است.
آنها آن را باتری ساختاری می‌نامند، به این معنی که فقط تامین کننده انرژی نیست بلکه قطعه‌ای ساختاری از خودرو است.
این کار، از طریق مهارت ساخت تسلا در زمینه ریخته گری انبوه، ابتدا از طریق بدنه زیرین پشت تسلا مدل Y و از طریق تیم علم مواد تسلا که در حال توسعه آلیاژهای جدیدی هستند که ریخته گری انبوه را امکانپذیر می‌کند، بدست آمد.
آنها بر این باورند که در طراحی جدید 10 درصد حجم کلی خودرو کاسته شده و 14 درصد به برد حرکتی اضافه شده است.
این متن توسط تیم ترجمه سایت آسپا توسط آرمان اشتری ماهینی ترجمه شده است. متن اصلی را می‌توانید در اینجا بخوانید
