Elon Musk dice che i prototipi sono facili, la produzione è un inferno. E quando si tratta del tanto atteso Cybertruck, l'inferno di Tesla è la sua pionieristica batteria 4680. Tesla ha consegnato il primo dei suoi futuristici pick-up elettrici rivestiti in acciaio inossidabile il mese scorso e il CEO Musk ha dichiarato in ottobre che probabilmente raggiungerà un tasso di produzione annuale di un quarto di milione di veicoli ad un certo punto nel 2025.

Ma Tesla è ancora molto lontana da questo tipo di ritmo di produzione e uno dei principali colli di bottiglia è la velocità di produzione delle batterie 4680 utilizzate nel Cybertruck con la sua nuova tecnologia di rivestimento a secco, hanno detto nove persone a conoscenza della questione.

La fabbrica di Giga Texas di Tesla sta attualmente producendo 4680 celle di batterie ad un ritmo sufficiente solo per alimentare circa 24.000 Cybertrucks all'anno, ovvero circa un decimo della produzione richiesta, secondo i calcoli di Reuters basati su una combinazione di dati pubblici e cifre non pubblicate fornite dalle fonti. La possibilità di aumentare massicciamente la produzione di batterie con il rivestimento a secco degli elettrodi - invece di utilizzare il rivestimento a umido, più lento e più costoso - è stato un fattore chiave dietro le previsioni di Tesla nel 2020, secondo cui avrebbe più che dimezzato i costi delle batterie, tagliato gli investimenti in modo significativo e creato fabbriche più piccole e più ecologiche.

Le nove persone, che hanno parlato con Reuters in condizione di anonimato a causa della delicatezza della questione, hanno detto che Tesla non è ancora riuscita a realizzare il rivestimento a secco sulla scala industriale necessaria per produrre 4680 batterie abbastanza velocemente da raggiungere i suoi obiettivi di produzione.

Le persone hanno detto che il rivestimento a secco dell'anodo nelle celle 4680 non era problematico, ma Tesla stava lottando con la stessa tecnica per il catodo - il componente più costoso di una batteria.

Il rivestimento a secco di anodi e catodi è collaudato in laboratorio, oltre che per i dispositivi di accumulo di energia più piccoli, come i supercondensatori, e anche per alcune piccole batterie, secondo Yuan Gao, consulente per la tecnologia delle batterie.

"Ma finora nessuno l'ha fatto per le batterie EV di grandi dimensioni su scala di massa e a una velocità sufficientemente elevata. Tesla è la prima a cercare di commercializzarlo", ha detto Gao, che lavora nel settore da tre decenni.

"La sfida è che non solo Tesla deve scalare e accelerare il processo, ma deve anche sviluppare le proprie attrezzature e i propri strumenti. È a dir poco scoraggiante", ha detto.

Tesla non ha risposto alle domande dettagliate di Reuters per questa storia.

DECIFRARE IL CODICE

Secondo tre delle fonti, le 4680 batterie di Cybertrucks comprendono circa 1.360 celle individuali.

Ciò significa che Tesla dovrebbe produrre 340 milioni di celle all'anno, o quasi un milione al giorno, per rifornire 250.000 pick-up elettrici, che stanno entrando in un mercato caldo con rivali come l'F-150 Lightning di Ford, l'R1T di Rivian e un Hummer elettrico di General Motors.

Al momento, lo stabilimento Tesla di Austin impiega circa 16 settimane per produrre 10 milioni di celle 4680, secondo i calcoli di Reuters basati sui dati di Tesla, verificati dalle tre fonti.

Ciò si traduce in 32,5 milioni di celle all'anno, ovvero sufficienti per poco meno di 24.000 pick-up - e questo solo per il Cybertruck.

Tesla vuole anche utilizzare le batterie 4680 per alimentare altri veicoli, in particolare l'utilitaria da 25.000 dollari che l'azienda sta cercando di lanciare entro la metà del 2020. Tesla ha una capacità di produzione limitata per le celle 4680 a Fremont, in California, ma il suo impianto è principalmente per la produzione pilota. Panasonic, uno dei fornitori di batterie di lunga data di Tesla, sta pianificando la costruzione di almeno due impianti negli Stati Uniti, ma ha appena iniziato a costruire il primo.

Due delle nove persone che hanno familiarità con la questione ritengono che i progressi di Tesla nello scalare la produzione di 4680 probabilmente aumenteranno, soprattutto una volta raggiunta la stabilità con il know-how di produzione su una linea di produzione.

Hanno detto che Tesla si è concentrata sulla creazione di un know-how solido per produrre batterie senza difetti al primo tentativo. Si tratta di un processo che richiede tempo, ma "una volta decifrato il codice e stabilita la stabilità, il risultato è esponenziale", ha detto uno di loro.

"La velocità aumenterà. C'è già molta trazione nel rivestimento a secco", ha detto la persona.

Il responsabile delle batterie di Tesla, Drew Baglino, ha dichiarato in ottobre che l'azienda stava producendo 4680 celle su due linee di produzione ad Austin e prevede di installare un totale di otto linee in due fasi, con le ultime quattro che dovrebbero essere in funzione alla fine del 2024.

Tuttavia, una delle due persone ha detto che replicare il know-how consolidato da una linea di produzione all'altra non è una passeggiata.

La fonte ha detto che solo il 5% circa delle celle prodotte su linee di produzione redditizie viene abbandonato, ma i tassi di scarto potrebbero salire al 30%-50% e rimanere lì per diversi mesi, man mano che ogni nuova linea viene avviata.

Una delle fonti ha detto che il metodo di rivestimento a secco di Tesla per i catodi non si sta dimostrando più veloce del vecchio processo a umido, anche se i tassi di scarto sono scesi fino al 10-20%.

Baglino non ha risposto alle richieste di commento per questa storia.

'MESSA GOOEY'

Le fonti hanno detto che Tesla stava lottando per mescolare i materiali del catodo, che includono litio, manganese e nichel, con un legante e incollarli a una lamina metallica per produrre un catodo - senza usare l'umidità.

Due delle persone hanno detto che il processo funzionava per piccole quantità, ma quando Tesla ha provato a scalarlo, è stato generato molto calore e questo ha sciolto il legante, che una delle fonti credeva fosse politetrafluoroetilene, più comunemente conosciuto come Teflon.

"Se si scioglie la colla, ben presto tutto diventerà un unico grande blocco appiccicoso", ha detto un'altra delle fonti.

Altrettanto problematici per Tesla sono i macchinari utilizzati per rivestire il foglio metallico per produrre gli elettrodi della batteria - apparecchiature simili a enormi macchine per la stampa di riviste e giornali con grandi rulli, hanno detto le fonti.

Per accelerare la produzione di celle, Tesla sta cercando di rivestire più strisce di foglio magnetico con i materiali attivi della batteria allo stesso tempo e ad alta velocità.

Ciò richiede rulli grandi e larghi, oltre all'applicazione di una forza enorme per premere i materiali sul foglio. Ma poiché i rulli sono grandi e larghi, applicare la pressione in modo uniforme si sta rivelando una sfida, hanno detto le fonti.

E quando la pressione non viene applicata in modo uniforme, Tesla ottiene elettrodi con superfici e spessori non uniformi, che non sono utili per le sue celle di batteria e devono essere scartati, hanno detto le fonti.

Forse ancora più problematico, Baglino di Tesla ha detto in una chiacchierata a margine di una conferenza sulle batterie a marzo che Tesla stava ancora costruendo un sistema di verifica della qualità completamente nuovo, in modo da poter eliminare le celle con difetti nel rivestimento.

Una delle fonti a conoscenza della questione, ha detto che si trattava specificamente di costruire un'infrastruttura di dati intorno allo sviluppo, alla produzione e all'uso sul campo delle batterie di Tesla, perché in alcuni casi i difetti erano nascosti nel rivestimento e non si manifestavano prima di qualche mese.

In altre parole, Tesla non sa ancora quali celle a secco sono buone e quali devono essere eliminate, ha detto la fonte.