Con l’espansione del mercato delle auto elettriche, i costruttori automobilistici si trovano ad affrontare una sfida cruciale: la produzione di batterie. Queste rappresentano il cuore pulsante dei veicoli elettrici e sono soggette a un rapido progresso tecnologico. Le aziende devono decidere se continuare a collaborare con fornitori esterni, che hanno una lunga storia nel settore, o investire in ricerca e sviluppo per produrre batterie internamente. Il recente fallimento della svedese Northvolt ha messo in evidenza le difficoltà di creare una catena di approvvigionamento autonoma e sostenibile per la produzione di batterie.
Tesla, sin dal lancio della sua prima Model S nel 2012, ha spinto con decisione verso l’integrazione verticale. Questo approccio mira a controllare ogni aspetto della produzione, dalla progettazione alla fabbricazione delle batterie. Un momento cruciale è stato il Battery Day di settembre 2020, durante il quale Tesla ha svelato il suo innovativo formato di celle, le 4680.
Caratteristiche delle batterie 4680
Il nome 4680 indica le dimensioni della cella: 46 mm di diametro e 80 mm di altezza. Questo nuovo formato rompe con il passato, abbandonando le più piccole celle 2170, simili a quelle di una batteria stilo. Ma la forma è solo un aspetto superficiale; dietro questo cambiamento ci sono significative innovazioni tecnologiche che potrebbero rivoluzionare il mondo delle batterie.
Design tabless: Tradizionalmente, le celle di batterie hanno un unico punto di passaggio dell’energia, limitando le prestazioni. Con la tecnologia tabless, Tesla distribuisce l’energia in modo più uniforme, permettendo una maggiore potenza istantanea e una miglior gestione della temperatura. Questo si traduce in una maggiore efficienza e in un aumento della durata della batteria.
Produzione del catodo a secco: Questo processo innovativo consente di risparmiare notevolmente in termini di risorse, inclusi tempo, spazio e acqua, rendendo l’intero processo di produzione più sostenibile. Aumentando il diametro delle celle, Tesla riduce anche il numero totale di celle necessarie per formare un pacco batteria, diminuendo così il numero di saldature e la probabilità di difetti.
Evoluzione e produzione delle batterie
Nonostante la straordinaria innovazione, il progetto 4680 è in continua evoluzione, con Tesla che continua a cercare soluzioni per migliorare ulteriormente le sue batterie. L’obiettivo finale è abbattere i costi di produzione, consentendo a Tesla di offrire veicoli elettrici a prezzi competitivi rispetto ai veicoli a combustione interna.
Attualmente, Tesla ha attivato una linea pilota in California, a Fremont, e una linea di produzione nella GigaTexas, ad Austin. Inizialmente, la prima iterazione delle batterie 4680 è stata utilizzata sulla Tesla Model Y AWD, ma in quantità relativamente limitate. Tuttavia, il vero salto di qualità è avvenuto con l’inizio della produzione del Cybertruck, che ha debuttato nel novembre 2023. Questo veicolo, con il suo design distintivo, è equipaggiato con una versione migliorata delle 4680, che presenta un peso ridotto e una densità energetica superiore del 10% rispetto alle versioni precedenti.
Prospettive future
Secondo le stime più recenti, Tesla ha una capacità produttiva di circa 15 GWh all’anno, un volume che continua a crescere. Questo ammonta a circa il 10% del fabbisogno totale dell’azienda, mentre il resto delle batterie proviene da fornitori esterni, come Panasonic, LG, CATL e BYD.
Guardando al futuro, Tesla prevede di espandere la sua produzione di batterie anche in Europa, con l’apertura della GigaBerlin. A pieno regime, questa struttura dovrebbe avere una capacità di 200 GWh all’anno, rappresentando un passo significativo nel raggiungimento dell’autonomia produttiva dell’azienda e nella riduzione della sua dipendenza da fornitori esterni.
In sintesi, la batteria 4680 di Tesla non è solo un cambiamento nelle dimensioni delle celle, ma un passo verso una nuova era nel settore delle auto elettriche. Con innovazioni in termini di design, produzione e chimica delle batterie, Tesla sta tracciando un percorso audace per il futuro della mobilità sostenibile.
