Před představením nové baterie během Tesla Battery Day uvedl Elon Musk, že pro přechod veškeré silniční dopravy, včetně té nákladní, na elektromobilitu by byla potřeba roční produkce baterií o celkové kapacitě 10 TWh, přičemž jedna Gigafactory je schopna vyrobit 0,15 TWh. Dalších 10 TWh pak je potřeba pro přechod na 100% obnovitelnou energii, takže na celkově potřebných 20 TWh by bylo potřeba 135 Gigafactory. Současné továrny na baterie nejsou schopny tuto potřebu pokrýt.
Jako druhý problém uvedl cenu baterií v poměru ke kapacitě. Cena totiž klesá poměrně pomalu, baterie jsou tedy pořád drahé. Druhým cílem po masivním navýšení produkce baterií je tedy snížení ceny za kWh. A k dosažení těchto cílů by mělo vést pět kroků, které představil šéf Tesly, Elon Musk, a hlavní inženýr pohonu v Tesle – Andrew Baglino.
Prvním z nich je efektivnější bateriový článek, který Tesla vyvinula. Nese označení 4 680. Je větší než předchozí, má výšku 80 mm a průměr 46 mm. Jeho kapacita je ale pětkrát větší než u současných článků, které Tesla používá, a dokáže poskytnout až šestinásobný výkon. Celkově je i prostorově efektivnější, protože i přes větší rozměry zajistí baterie z těchto článků o 16 % delší dojezd. Právě tento posun umožní parametry, které má Tesla Model S Plaid.
Dalším důležitým krokem je zefektivnění výroby baterií. Standardní technologie s mokrou elektrodou je náročná časově, energeticky a dochází u ní k tvorbě poměrně velkého množství odpadu. Oproti tomu technologie suché elektrody je ve všech těchto ohledech efektivnější. Hlavně ale stačí 10× menší plocha na výrobu 1 GWh, takže na menším půdorysu, než je Gigafactory s roční produkcí 1,5 GWh, může stát Terrafactory s produkcí 1 TWh. Díky tomu Tesla plánuje produkci 100 GWh v roce 2022 a cílem na rok 2030 jsou pak 3 TWh.
Důležitým bodem je také materiál anody. Podle Muska je křemík úžasný a levný materiál. Použitím surového metalurgického křemíku po speciální úpravě získá anoda odolnou strukturu a dojde k razantnímu snížení její ceny. Samotná anoda sníží cenu baterie o 5 %.
Ještě větší vliv na snížení ceny má materiál druhé elektrody, tedy katody. Tam je vidět snaha postupně snižovat obsah kobaltu a nahrazovat jej niklem, který je nejen levnější, ale umožní dosáhnout lepšího poměru kWh/kg. Bezkonkurenčně nejlevnější je železo, které ale zvyšuje hmotnost na jednu kilowatthodinu kapacity, takže pro použití do baterií v autech se tolik nehodí.
Posledním ze zmíněných pěti bodů pak je zabudování baterie do auta. To se Tesle podařilo výrazně vylepšit již v nejnovějším Modelu Y, což vedlo ke snížení nákladů na zadní část podvozku o 40 % a bylo potřeba o 79 dílů méně. V budoucnu má jít ale Tesla ještě mnohem dále. Lepší struktura uložení baterií umožňuje snížit cenu i hmotnost a prodloužit dojezd.
Aplikací těchto zlepšení by tedy vozy s touto technologií baterií měly mít více než dvojnásobný dojezd, poloviční cenu baterie a náklady na výrobní prostředky pro baterie by měly klesnout téměř o 70 %, jak můžete vidět na schématu níže. Na něm je vidět i podíl zmíněných pěti kroků na zlepšení v jednotlivých parametrech. Pokud vás zajímají podrobnější detaily, můžete se podívat na záznam Tesla Battery Day.
Díky tomu všemu vzniknout nejen už zmíněná nejrychlejší verze Modelu S, ale také oznámený nejlevnější vůz Tesla. Také jde o cestu k dosažení avizovaných parametrů u připravovaných vozů, tedy tahače Semi, pick-upu Cybertruck a sportovního vozu Roadster s úžasnými parametry.
