Tesla: Durchbruch bei der Produktion von „4680-Batteriezellen“
Tesla hat laut electrek einen bedeutenden Durchbruch bei der Produktion von „4680-Batteriezellen“ in der Gigafactory Texas bestätigt. Dort ist die 20-millionste Batteriezelle entstanden. Dieses relativ neue, erstmals 2020 präsentierte Format des E-Auto-Akkus verspricht eine bessere Preis-Leistung, einen höheren Output bei schnelleren Ladezeiten, verbesserte Sicherheit und Umweltfreundlichkeit. Die 4680-Zellen sollen für die neuen Fahrzeugprogramme des Autoherstellers, wie den Cybertruck, von entscheidender Bedeutung sein.
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Tesla will Serienproduktion der 4680-Batteriezellen
Der Name der Batterie bezieht sich auf die Größe des Akkus. Die Zelle ist nämlich mit 46 Millimeter Durchmesser und 80 Millimeter Länge um einiges größer als bisher verwendete 2170-Akkus. Damit braucht es insgesamt weniger Zellen als bisher, da die einzelnen Zellen individuell eine höhere Speicherkraft aufweisen. Das soll niedrigere Kosten für die Produktion sowie die Montage ermöglichen, da weniger Arbeitsschritte erforderlich sind. Der Autohersteller behauptete, dass die Batteriekosten mit dem neuen Design um mehr als 50 Prozent sinken können. Seitdem versucht der Konzern, die Zelle in die Serienproduktion zu bringen, ist aber auf einige Engpässe gestoßen.
In den letzten Jahren gab es einige Updates über den Produktionsstart, aber Tesla hat sich immer geweigert, seine Produktionsrate offenzulegen – bis jetzt. Nun ist bekannt, dass in der Gigafactory in Texas 20 Millionen 4680-Zellen entstanden sind. Dies gibt eine gewisse Vorstellung von der Produktionsrate, da Tesla im Juni die Produktion der 10-millionsten 4680-Zelle in der Gigafactory Texas bekannt gab. Demnach sind in den letzten 16 Wochen zehn Millionen 4680-Zellen produziert hat.
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Hype um neue Batteriezellen deutlich abgeflaut
Das ist ein Durchschnitt von 625.000 Zellen pro Woche, aber es ist anzunehmen, dass die Produktion jetzt weit über diesem Durchschnitt liegt. Es wird angenommen, dass Teslas 4680-Zelle eine Kapazität von etwa 26 Amperestunde hat. Das bedeutet, dass die 4680 Zellen von Tesla etwa 100 Wattstunden haben und dass die Gigafactory Texas etwa 80 Megawattstunden an 4680-Batteriezellen pro Woche produziert. Bei einer Akkupack-Kapazität von 65 Kilowattstunden wäre das genug, um über 1.200 Fahrzeuge pro Woche zu produzieren.
Rund um die 4680-Batteriezellen gab es nach der Präsentation im Jahr 2020 einen großen Hype. Jedoch ist dieser mittlerweile deutlich abgeflaut. Die Batterie hält nämlich nicht alles, was sie verspricht. Sie sollte laut Giga ursprünglich über eine andere Zellchemie verfügen als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Einerseits sollte die Anode aus Silicium bestehen, eine ursprünglich gefeierte Idee. Es stellt sich jedoch heraus, dass diese aus Graphit besteht und sich damit kaum von bisherigen Akkus unterscheidet. Bis auf ein Detail: Bei modernen Anoden werden 10 bis 15 Prozent Silicium ergänzt, um die Energiedichte und -kapazität zu erhöhen. Diese fehlen bei der 4680 scheinbar. Silicium speichert weit mehr Lithium-Ionen als Graphit und weist darüber hinaus einen geringeren Widerstand auf.
Andererseits besteht die Kathode aus NMC811 – zu 80 Prozent aus Nickel, 10 Prozent Mangan und 10 Prozent Kobalt, das unter menschenunwürdigen Bedingungen und großem Schaden für die Umwelt abgebaut wird. Versprochen hatte Tesla eine Zellchemie ohne Kobalt mit hohen Anteilen von Mangan und weniger Nickel. Sowohl Nickel als auch Kobalt sind sehr teuer und die Preise für die Materialien schwanken extrem. Zudem sind alle drei Elemente Schwermetalle und hochgiftig, was die Umwelt zusätzlich belastet. Außerdem sind die Wände der Zellen erheblich dicker als bei den kleineren 2170-Batterien. Damit sinkt die Energiedichte.
