Czy Gigafactory Muska ma sens?

Baterie litowo-jonowe są prawie wszędzie — zasilają prawie wszystkie smartfony, tablety i laptopy. Jednak Elon Musk, dyrektor generalny Tesla Motors, mówi, że zamierza wybudować fabrykę w Stanach Zjednoczonych za trzy lata, która ponad dwukrotnie zwiększy światową produkcję akumulatorów litowo-jonowych. Plan jest wciąż na wczesnym etapie, ale już cztery stany prowadzą negocjacje z Teslą w nadziei, że staną się siedzibą fabryki.

Twórca snów : Dyrektor generalny Tesla Motors, Elon Musk, ma nadzieję, że ogromna fabryka doprowadzi do powstania tanich samochodów elektrycznych.

Ludzie zaczęli oczekiwać od Muska odważnych planów. Oprócz założenia Tesli założył własną firmę rakietową SpaceX, która obecnie dostarcza zaopatrzenie na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Ale nawet dla niego gigafabryka, jak ją nazywa, wydaje się śmiała.

Po pierwsze, Tesla sprzedała w zeszłym roku 23 000 samochodów. Gigafabryka, która miałaby rozpocząć produkcję w 2017 roku, miałaby do 2020 roku wyprodukować wystarczającą ilość baterii dla 500 000 samochodów elektrycznych. (Wyprodukuje wystarczającą ilość baterii rocznie, aby przechować 35 gigawatogodzin energii elektrycznej, stąd nazwa). Po drugie, firmy produkujące baterie zwykle ogłaszają fabryki dopiero po ich sfinansowaniu i wybraniu lokalizacji. I zazwyczaj stopniowo się powiększają. Po co ogłaszać plany budowy tak ogromnej fabryki — zwłaszcza, że ​​dotychczasowa sprzedaż samochodów elektrycznych nie jest nawet uzasadniona?

Projekt wydaje się bardziej zagadkowy w świetle trudnych czasów w innych fabrykach akumulatorów do samochodów elektrycznych w Stanach Zjednoczonych. W 2009 roku prezydent Obama ogłosił ambitny program dotacji o wartości 2,4 miliarda dolarów, mający na celu uruchomienie przemysłu akumulatorów do samochodów elektrycznych w Stanach Zjednoczonych. Jak dotąd ten wysiłek się nie powiódł — zbudowano fabryki, ale sprzedaż była słaba, ponieważ sprzedaż samochodów elektrycznych była niska. Wszyscy zaangażowani producenci akumulatorów mieli trudności (patrz: Zbyt wiele fabryk akumulatorów, zbyt mało samochodów elektrycznych), a jeden z nich, A123 Systems, zbankrutował.

Musk obstawia, że ​​Tesla może wygenerować znacznie większy rynek samochodów elektrycznych. Aby fabryka nadal pracowała, będzie musiał sprzedać ponad 10 razy więcej samochodów elektrycznych w ciągu roku niż Nissan zarządzał w zeszłym roku (a Nissan sprzedał więcej samochodów elektrycznych niż jakikolwiek inny producent samochodów). Musk ma pewne powody do zaufania — w zeszłym roku Tesla sprzedała w Stanach Zjednoczonych tyle samo samochodów elektrycznych co Nissan, mimo że Model S Tesli kosztuje od dwóch do trzech razy więcej niż elektryczny samochód Nissana, Leaf. Wydaje się, że obstawia, że ​​ogromna fabryka znacznie obniży koszty produkcji akumulatorów, które pozostają najdroższą częścią aut elektrycznych. W idealnym scenariuszu ta redukcja kosztów pomogłaby Tesli wyprodukować masowy samochód podobny kosztem do Nissana Leaf czy Chevroleta Volta, ale co najważniejsze, będzie w stanie jechać ponad dwa razy dalej na jednym ładowaniu (samochód również być w stanie przyspieszyć szybciej niż Liść).

Nie jest jednak jasne, czy ogromna fabryka zapewniłaby potrzebne redukcje kosztów. Według prezentacji dla inwestorów obniżyłoby to koszty o 30 proc. Tesla ma dobre osiągnięcia w zakresie obniżania kosztów baterii (patrz Driving Innovation ), a nawet stopniowe ulepszenia w konwencjonalnych fabrykach mogą obniżyć koszty o 15 procent do 2020 roku, mówi Menachem Anderman , prezydent Zaawansowane akumulatory samochodowe . Ale nie jest jasne, skąd może pochodzić pozostałe 15 procent.

Ekonomia skali może w pewnym stopniu pomóc obniżyć koszty produkcji, ale Tesla mówi, że niezwykły projekt gigafabryki, z bateriami zbudowanymi z surowców, a nie zmontowanymi, również pomoże.

Zazwyczaj elementy akumulatorów powstają w wielu różnych miejscach. Elektrolity są często wytwarzane w dużych zakładach chemicznych, a elektrody grafitowe w zakładzie, który produkuje również grafit do opon i innych zastosowań. Elektrolity i elektrody są następnie pakowane do ogniw w zakładzie produkującym ogniwa, a ogniwa są składane w kompletne pakiety akumulatorów — z układami chłodzenia i elektronicznymi elementami sterującymi — w jeszcze innej fabryce.

Musk planuje zebrać prawie to wszystko pod jednym dachem. Surowce przetworzone na elektrody, elektrolity, pojemniki i inne części trafiają na jeden koniec; Kompletne pakiety baterii wychodzą z drugiej. Fabryka będzie mogła również rozbierać stare baterie w celu recyklingu materiałów, a Musk planuje nawet wykorzystać energię słoneczną i wiatr do zasilania fabryki.

Brett Smith , współdyrektor ds. produkcji, inżynierii i technologii w Centrum Badań Motoryzacyjnych, mówi, że kontrola nad każdą częścią procesu może rzeczywiście pomóc w obniżeniu kosztów.

Tesla musiałby wnieść ogromną wiedzę, aby to zadziałało. Co więcej, tworzenie różnych części w różnych miejscach ma swoje zalety. Na przykład taniej może być wytwarzanie elektrolitów w dużym zakładzie chemicznym, który wytwarza również inne chemikalia. Panasonic, obecny dostawca ogniw akumulatorowych dla Tesli, korzysta z know-how pracowników w Japonii, z których wielu ma dziesięciolecia doświadczenia w produkcji.

Producenci wypróbowali oba podejścia. Każde podejście może zadziałać, mówi Jack Hue , profesor operacji przemysłowych i inżynierii na Uniwersytecie Michigan.

Ale Hu mówi, że taka fabryka musiałaby być elastyczna. – Można zbudować gigafabrykę – mówi. Klucz tkwi w tym, jak. Produkcja baterii to złożony proces składający się z wielu etapów. Jeśli wszystkie te kroki są od siebie zależne, gigafabryka byłaby złym pomysłem: trudna do uruchomienia, wiele przestojów; trudne do zidentyfikowania problemy z jakością.

Poza wyzwaniami technicznymi Tesla może mieć trudności z przekonaniem partnerów do realizacji tego schematu. Fabryka kosztowałaby 5 miliardów dolarów, z czego 2 miliardy pochodziłoby od Tesli. Jeśli Tesla nie będzie w stanie sprzedać tylu samochodów, ile ma nadzieję, prawdopodobnie nie będzie alternatywnego rynku dla tych akumulatorów, co czyni ją ryzykowną inwestycją. (Jeden potencjalny rynek, wykorzystujący baterie do magazynowania energii elektrycznej w sieci, jest wciąż na wczesnym etapie rozwoju).

Niezależnie od tego, czy gigafabryka zostanie faktycznie zbudowana i jak wygląda ostateczna fabryka, sposób, w jaki Musk ją promuje, może okazać się sprytnym posunięciem biznesowym. Ogłoszenie fabryki na wczesnym etapie i o ambitnych rozmiarach mogłoby być dobre dla negocjacji ze stanami, zwłaszcza biorąc pod uwagę proponowaną wielkość fabryki. Niektóre stany nawet ponownie rozważają przepisy, które ograniczają sposób, w jaki Tesla może sprzedawać samochody w ich stanie, co może pomóc w otwarciu nowych rynków dla producenta samochodów.

Zaproponowanie tak dużego przedsięwzięcia może również zwiększyć prawdopodobieństwo, że Panasonic lub inny partner przyjmie później mniej ambitny plan – powiedzmy, że fabryka dostarczy 100 000 samochodów. Panasonic nie może sobie pozwolić na utratę biznesu, mówi Anderman.

A jednak, choć plan Muska jest wspaniały, warto zauważyć, że 500 000 samochodów to wciąż niewielki ułamek światowego przemysłu motoryzacyjnego. GM sprzedało w zeszłym roku prawie 10 milionów samochodów. Jeśli pojazdy elektryczne kiedykolwiek wbiją się w światowy rynek motoryzacyjny, gigafabryki będą musiały stać się rzeczywistością.

ukryć