Tesla will seine Elektroautos in Zukunft auch mit komplett selbst produzierten, neu entwickelten Akkus ausstatten. Die Rundzellen vom Typ 4680 sind größer als die aktuelle Generation und sollen leistungsstärker, langlebiger und weniger kostspielig sein. Zunächst werden die neuen Akkus in geringem Umfang hergestellt, später soll die Produktion massiv hochgefahren werden – wie die Technik dafür aussieht, zeigt ein neues Video:
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Bisher hat Tesla gemeinsam mit seinem japanischen Technologiepartner Panasonic in der „Gigafactory 1“ im US-Bundesstaat Nevada Batteriezellen produziert. Seit einiger Zeit kauft der Elektroauto-Pionier zudem bei chinesischen Zulieferern Energiespeicher ein. Die in Eigenregie entstehenden 4680-Akkus folgen auf das 2017 mit Panasonic für den Mittelklassewagen Model 3 eingeführte Format 2170. Die ersten beiden Großserienautos der Marke, die Premium-Limousine Model S und das SUV Model X, nutzen weiter handelsüblichen Rundzellen ähnelnde 18650-Akkus.
Einen ersten Ausblick auf die 4680-Technologie hat Tesla im zurückliegenden September beim „Battery Day“ gegeben. Firmenchef Elon Musk stellte eine neue Generation von Batteriezellen vor, die leistungsstärker, länger haltbar und 50 Prozent weniger kostspielig als die bisher eingesetzten Produkte sein soll. Konkret sollen die 4680-Akkus fünfmal mehr Energie und 16 Prozent mehr erzielbare Reichweite bringen. Durch Verbesserungen im Bereich der Chemie, Produktion und Integration von Batteriezellen soll die Reichweite trotz sinkender Kosten im Vergleich zu heute insgesamt um 54 Prozent gesteigert werden.
Die Herstellung der 4680-Zellen ist später weltweit in hochautomatisierten Fabriken vorgesehen. Zu Beginn produziert Tesla sie an seinem E-Auto-Stammwerk in Fremont, Kalifornien auf einer neuen Montagelinie. Die erste große Anlage ist auf dem Gelände der seit knapp einem Jahr in Brandenburg nahe Berlin entstehenden europäischen Gigafactory geplant. Musk hat angekündigt, am deutschen Standort die größte Batterie-Produktion der Welt aufzubauen.
Das in diesem Jahr in Deutschland erwartete neue Mittelklasse-SUV Model Y soll mit 4680-Zellen aus dem Brandenburger Werk rollen. Bis 2023 will Tesla durch Fortschritte bei der Batterie-Technologie und -Produktion ein vor Steuern 25.000 Dollar (ca. 20.700 Euro) kostendes Elektroauto mit Selbstfahr-Technologie liefern können. Das Model 3 wird als bislang erschwinglichster Tesla in den USA für mindestens rund 36.490 Dollar (30.000 Euro) angeboten, hierzulande beginnt die Modellpalette bei 47.930 Euro.
hu.ms meint
Entscheidend dürfte die energiedichte sein. Also speicherkapazität pro raumvollumen.
Dazu in dem artikel leider keine angaben.
nicko_e meint
Das entscheidende ist die Trocken-Elektrode, (dry-coading),..das
Trockenpulver aus dem Ofen,kann man auftragen und schon direkt
die Zelle aufrollen,..
bei den alten 2170ern ist das noch eine Nass-Paste, die aufs
Trägermaterial aufgetragen wird und erst trocknen muss,…und dazu
ergibt das lt. Battery-day,.. 10 mal weniger Umweltfootprint, also nur
noch wenig Wasser und 10 mal weniger Energie-Einsatz,….Hammer,..
Sandy Munro hat mit den 4680er Akku-Dummies, 960 Stck. in das
Batteriepack des Model Y untergebracht,..das entspricht ca. 130KWh,.
wird spannend,…
alupo meint
Ich denke, das tabless Design kommt noch vorher. Nur dadurch wurde es überhaupt möglich, die Zelle selbst größer zu machen (Innenwiderstand, Hitzeentwicklung) und die sich daraus ergebenden Vorteile wie die verbesserte Energiedichte zu heben ohne an der Chemie etwas zu ändern. Darüberhinaus geht damit das Wickeln schneller weil es keine Unterbrechungen gibt und man spart außerdem noch die Kosten für den Stromableiter ein und muss nichts schweissen. Hinzu kommt sicher auch die sich daraus ergebende höhere Ausbeute.
Ansonsten finde ich die von Dir angesprochene Trockenbeschichtung genial was das Invest, die Kosten und auch den Chemikalienverbrauch betrifft.
Aber die anderen Durchbrüche wie z.B. bei der Anode sind auch nicht zu unterschätzen.
Und diese Zellen werden produziert und in den Fahrzeugen schon ausprobiert, und das nicht erst seit gestern :-).
Midget meint
Hab den Preis für den kleinsten Tesla analog Preisdifferenz beim Model 3 hochgerechnet
Preis Model 3 ab 36.490 Dollar in USA, hierzulande ab 47.930 Euro.
Preis Model2(?) ab 25.000 Dollar in USA, in Deutschland ab ca. 32.800 Euro
dago meint
sorry, aber ein „kleines“ model 3 konnte man im november und dezember 2020 für 34940.- kaufen (nach förderung) – lieferzeit 2-6 wochen
und selbst der listenpreis ist aktuell für das 2021er sr+ model 3 bei 37880.-
alles neufahrzeugpreise
alupo meint
Du solltest beim neuen Modell nicht von einer Produktion in USA für Europa ausgehen sondern von MIG, Made in Germany.
Es fallen damit die Fracht, 10 % Zollaufschlag auf alles (Herszellkosten & Fracht) und darauf dann noch einmal 19 % MWSt weg. Das könnten dann 2000€ Fracht plus 10% auf ca. 35.000 € gleich 3500€ plus darauf die anfallenden 1000€ MWSt. Das macht alleine 6500€ weniger durch die lokale Produktion aus.
Hinzu kommt, dass gerade beim preisgünstigsten Modell die Kostenvorteile der absolut neuen Gigacastingmaschine eine wichtige Rolle spielen und Tesla die Kosteneinsparungen sicher wie gerade in China beim Model Y an die Kunden weitergibt (dort waren es gerade -30%!!!). Auch die neuen 4680-er Zellen sollen um 56% billiger sein, das macht nochmals einige 1000 € weniger aus.
Ich glaube nicht, dass das Model 2 MIG oder wie es benamt werden soll, mehr als 25.000 € kosten wird sondern eher sichtbar weniger (ohne FSD versteht sich).
So ein Preis deckt sich auch sehr viel besser mit Teslas Grundstrategie, erschwingliche eAutos anzubieten (dieses Ziel hat Tesla aktuell noch nicht erreichen können) um damit den Weg weg vom Verbrenner zu beschleunigen.
celt meint
„Konkret sollen die 4680-Akkus fünfmal mehr Energie und 16 Prozent mehr erzielbare Reichweite bringen.“
Die Formulierung ist mehr als unglücklich, das Volumen der Zellen ist ja auch etwa 5 mal größer während die Energiedichte in etwa gleich bleibt.
bobb meint
ein albtraum diese maschiben zu reinigen…
Hans Meier meint
Bullets, ich sag nur 4680er Bullets… :) der Countrysong passt dazu. Bääm! :)))
Peter W meint
Hübsches Video, aber wertlos. Ein paar tanzende Belchbüchsen… Eine Cola-Dosenabfüllung sieht ähnlich aus.
Jörg2 meint
Klar ist das wertlos. Ich kann mir nicht vorstellen, dass TESLA dieses Video nach Veröffentlichung noch irgendwie verkaufen möchte. Mir würde schlicht kein Käufer einfallen.
Tim Leiser meint
Peter bezieht sich auf den Wertgehalt der Information im Video… und da hätte man auch eine Dosenabfüllung zeigen.
Peter W meint
Danke, genau so wars gemeint.
Jörg2 meint
Der Dosenabfüller wickelt da nichts. Und der Auftrag und das Wickeln ist spannend, da offenbar ohne Trocknungsphase (?).
DAS kann man da alles sehen.
Und natürlich die hohe Automatisierung und offenbar Geschwindigkeit.
Die vielen Umsetzprozesse würden mich stören. Aber vielleicht täuscht da auch das Video.
dago meint
für mich hat das video sogar einen ganz besonderen wert
zeigt es doch, dass eine serienfertigung für die zelle der zukunft läuft
an dieser zelle hängt das deutsche model y, der cybertruck, der semi-truck und schlussendlich auch der roadster
es ist auch davon auszugehen dass der kleine tesla, derartige zellen bekommt
diese zelle wird einer der gamechanger für batteriebetriebne fahrzeuge sein
nun, wenn man das nicht weiss, ist das video vielleicht „wertlos“ – wer aber nur ein wenig ahnung hat, kann damit sehr wohl etwas damit anfangen
ausserdem ist das video zu information und nicht zum monetarisieren, wer davon nicht versteht, braucht es ja nicht anschauen – daher ist der kommentar deplaziert und macht auch keinen sinn
StugiLife meint
Beeindruckend, aber teilweise in Zeitraffer gedreht (1,6)
Die Fertigungsstrasse ist nicht nur von Grohmann, im letzten Drittel erkennt man Anlagen von ATW
Mir gefällts :-)
Andi EE meint
Es ist zur Anwerbung von Fachkräften für die neuen Batteriefabriken gedacht. Wieso sollte das nicht nützlich sein?
Michael S. meint
Wieso wertlos? Man kann sehen, dass hochautomatisiert in beeindruckenden Geschwindigkeiten Zellen des neuen Formats hergestellt werden. Alle, die behaupten, das würde nicht passieren, kann man so widerlegen.
Peter W meint
So ein Quark! Als ob das Video einer Akku-Sortiemaschine irgendwas beweisen würde.
Michael S. meint
Naja, es gibt immer diesen einen, der was zu meckern hat.
dago meint
wenn man das ganze video schaut, wird man bemerken dass keineswegs das sortieren der akkus gezeigt wird
wer es nicht versteht, was da auf dem bildsschirm passiert, kann gerne fragen
Michael meint
Sieht schon verdammt effektiv aus. Wenn ich da Videos von Batteriebeuteln sehe, die einzeln von Hand gefaltet und zugeschnitten werden. Kann schon sein, dass die billiger zu produzieren sind. Grohmann sei Dank.
Andi EE meint
Wenn es in der Produktion schief läuft ist es Tesla, wenn’s gut läuft ist es Grohmann. So ist man zu Hause immer erfolgreich.
StugiLife meint
Das Beste oder Nichts! Deshalb Grohmann und ATW
Aber kein Grund traurig zu sein, Porsche zb. hat auch Zulieferer aus der Schweiz :-)
Roma meint
Kannst ja zum Institutionellen (Groß)Investor werden, dann könntest du dir die Anlage vor Ort ansehen.
Aber ohne ein gewisses Hintergrundwissen würde das auch nicht viel bringen.
Aber welches Teaser-Video hat wirklich einen „Wert“?
Teaser von neuen Fahrzeugen, Produkten und sonst was, da kann man sich meist nur irgendwas zusammenreimen, harte Fakten bekommt man hier nirgends.
Tim Schnabel meint
Schade das Tesla ja bald, morgen, aber sicher übermorgen pleite ist, daher werden wir die Zellen nie in Aktion sehen. ????????
Tim Leiser meint
Der Witz funktioniert nicht mehr. Ich glaube nicht, dass noch jemand an eine Pleite von Tesla glaubt. Und selbst wenn, würde sich die Marke und alles was dazu gehört jemand kaufen. Tesla bleibt. Basta
Tim Schnabel meint
Öhm das war doch ein joke! Ich habe die ganzen Tesla Hassan nachgemacht kann das so falsch rüber? ????Ich fahre selber einen.
dago meint
kam falsch rüber – nutze andere emoticons…..
Steffen meint
Alter, das nervt nur noch.
Anti-Brumm meint
Ist nicht die aktuelle, senkrechte Bauweise von der Verdrahtung her effizienter, weil man somit alle Pluspole an der Ober- und alle Minuspole and der Unterseite hat? (oder umgekehrt)
Jörg2 meint
Ja, das ist aktuell wohl die Lösung.
Aus „oben“ und „unten“ könnte ja aber auch „links“ und „rechts“ oder „vorn“ und „hinten“ werden.
Meine Überlegung dahinter:
Die Idee der Zellproduktion ist es ja, so schnell wie möglich so viel wie möglich Kapazität zu produzieren.
Man rollt nun eine 800mm Rolle (Breite) auf der Maschine (auf 460mm Dicke). In der gleichen Zeiteinheit könnte man aber vielleicht auch eine 1600mm Rolle wickeln oder eine 7000er oder sonstwas für eine Rollenbreite. Das wären dann Zellen für den liegenden Einbau.
Daniel S meint
Als 80cm hoch und 46cm dick? ;)
Jörg2 meint
Jo! Ein wenig zuviel „0“… ;-((
Michael Martin meint
Wie wird die Zelle dann gekühlt?
Jörg2 meint
Über den Mantel?
Jörg2 meint
Wie auch immer…
Ich will nur sagen, der Weg hat bei der stinknormalen Rundzelle angefangen und es ist wohl, was Größe und Form betrifft, in der Entwicklung noch lange kein Ende.
Aus Herstellungssicht kann ich mir vorstellen, wären auch größere Formate herstellbar, eventuell schneller.
Aus Sicht des „Akkupack mit Statikfunktion“ ist der stehende Einbau nicht zwingend.
Größere/lämgere Zellen würden wohl zum liegenden Einbau führen (PKW).
Aber, wie schon geschrieben, spannend würde ich Mischpacks finden. Super schnell nachladbare 30…40% der Kapazität für den üblichen Einsatz. Der Rest gut ladbar, wenn etwas mehr Zeit ist, gedacht für die Fernfahrt… Bin gespannt, ob soetwas mal jemand auf den Markt bringt.
Tobias Rupp meint
Die Zellen werden erst gar nicht so warm.
https://youtu.be/GwfoJUfPXyY
Andreas meint
Über die Stirnfläche unten.
Die Elektroden sind jede auf einer Seite überstehend und nach innen gefalzt. Dadurch hat praktisch eine Elektrode auf ganzer Länge Kontakt zur Kühlung. Mantelkühlung ist im Vergleich deutlich langsamer.
Grüße
Tobias Rupp meint
Diese Zellen werden erst gar nicht so warm, da die Elektroden haben einen deutlich kürzeren Weg zurückzulegen haben.
Ich habe den Battery Day genau deswegen extra übersetzt. Einen link kann ich nur leider nicht einfügen. Einfach den Kanal „TR-Energy“ bei YouTube suchen und das Video „Tesla Battery Day part #2“ auswählen.
Roma meint
Sandy Munro hatte hier eine sehr gute Lösung erklärt und veranschaulicht. Klimatisierung über den Boden, Kontaktverbindungen auf der Oberseite.
Ähnlich wie ein 2-Layer PCB (Leiterplatte mit 2 Leitungsebenen, ummantelt mit Isolationsschichten) mit versetzten Perforationen für je Plus und Minuspol. Sprich Zellen rein, „Leiterplatte drauf positioniert und verschweißt.
Das würde den Aufwand vereinfachen, die große Zellenbodenfläche mit geringerer Verlustwärme, begünstigt das ganze.
Im Gegensatz zu Sandy, würde ich die Reihen aber längs anordnen, so wie sie beim Model 3/Y sind, da sich hier kürzere Verbindungen ergeben.
Jörg2 meint
Ich bin gespannt, ob wir hier in naher Zukunft noch ganz andere Formate sehen werden.
Aktuell werden diese Zellen ja stehend eingebaut und deren Länge definiert die Unterbodenstärke mit. Ich könnte mir vorstellen, dass bei einer Vergrößerung der Zellen es auch mal zur liegenden Einbaulage kommen könnte. Der Durchmesser könnte dann an die 800 gehen, die Länge max. auf Fahrzeugbreite.
Auch bin ich gespannt, ob wir Misch-Akkupacks in naher Zukunft sehen werden. Also entweder die identische Chemie in unterschiedlichen Zellgrößen in einem Pack oder (viel spannender) unterschiedliche Chemie (mit unterschiedlichen Lade- und Entladedaten) in einem Pack.
stdwanze meint
Ich habe es so verstanden das der Vorteil der großen Zellen eben auch ist, das man keine Hilfstrukturen mehr benötigt. Die verklebten Zellen sind die Struktur. Daher dann wieder im gesamten eine geringere Bauhöhe.
Jörg2 meint
Ja, klar!
Aber auch lange, liegende Zylinder sind verklebbar und würden eine Stabilität geben. (So meine sehr persönliche Vorstellung.)
Meine Überlegung kommt eher aus der Produktionsecke. Jetzt wickelt man auf 80mm Breite. Diese Beschränkung ist wohl eher selbst gewählt und der Bauhöhe des Unterbodens geschuldet. Bei liegenden Zylindern würde diese Beschränkung wegfallen.
Jörg2 meint
Ehhh „80mm“ und „46mm“….
01 meint
Brandschutzmassnahmen und Kühlungsdesign sprechen gegen deine Ideen.
Jörg2 meint
@01
Kann sein. Leuchte mir aber nicht ein.
Bei Beibehaltung des Durchmessers (46mm) ist die Wärmeabführung zum Dosenrand über die Länge ja immer die Gleiche (?).
Auch die Zwischenräume zwischen den Rohren (im Bündel) bleibt gleich.
Andreas meint
Vielleicht doch mal das Video vom Batteryday ansehen, dann wirds eigentlich klar warum genau 4680 und was das für Vorzüge hat.
Güße
Jörg2 meint
@Andreas
Ich kenne die Infos vom BatteryDay, auch, welche Vorteile gegenüber den alten Zellen bestehen.
Mein Ansatz war:
Wenn es das Ziel ist, aus einer Fabrik pro Zeiteinheit so viel wie möglich Kapazität auszuliefern, dann würde eine Vergrößerung des „80er“-Wertes hier eventuell helfen. Das zöge bei aktueller senkrechter Einbausituation („strukturierter Akkupack“) Platzprobleme nach sich. Diese wären durch liegende Einbaulage lösbar. Und in liegender Einbaulage würden sich ganz neue Größenmöglichkeiten ergeben.
Das Ganze: reines Gedankenspiel
Michael S. meint
Die liegenden Zellen wären dann etwa so stabil wie eine zusammengeschobene Hängeleiter, da man ja nicht viel mehr als eine Lage Zellen hätte, die sich mechanisch gegeneinander abstützen.
Zellen, die über die gesamte Unterbodenbreite gehen, wären wiederum nicht flexibel und nur für ein begrenztes Anwendungsspektrum geeignet, noch dazu benötigt man viel Hülle für wenig Inhalt. Und bei kürzeren Zellen stellt sich die Frage der Kontaktierung. Insofern behaupte ich, dass man mit dem aktuellen Konzept dem Kosten/Nutzen-Optimum sehr nahe kommt und sich die Eigenschaften gut gegenseitig ergänzen.
Jörg2 meint
@Michael S.
Ich glaube auch, dass das, was wir bei den 4680 sehen, das aktuelle Optimum ist.
Alles andere wäre Quatsch.
Vielleicht ist meine „Idee“ auch nur etwas für Packs, die keine dynamischen Kräfte aufnehmen müssen (stationär).
Wie auch immer… Ich wollte nur darauf hinaus, dass ich glaube, wir werden hier noch viel Entwicklung sehen.
dago meint
wenn die zellen länger bauen, werden auch die „leiterbahnen“ an die pole länger und dadurch entsteht wieder mehr verlustleistung in der zelle
die 80mm scheinen der „sweetspot“ zu sein, wo diese zwischenkontaktierungen am besten funktionieren
Roma meint
Den Durchmesser könnte man eher noch erhöhen. Die brauchen dann natürlich mehr Platz und man sollte schließlich auf etwa 400V+ kommen.
Für stationäre Speicher aber eventuell eine Möglichkeit, oder gibt’s hier andere Limitierung wie die länge der Wicklung usw?!