Problemas en la fabricación de baterías retrasan la producción del Tesla Cybertruck

Forbes México.
Problemas en la fabricación de baterías retrasan la producción del Tesla Cybertruck

Elon Musk dice que los prototipos de Tesla son fáciles, pero la producción es un infierno y en el caso del tan esperado Cybertruck, ese infierno se enfoca en su batería pionera 4680.

Tesla entregó la primera de sus futuristas camionetas eléctricas revestidas de acero inoxidable el mes pasado y el director ejecutivo, Musk, dijo en octubre que probablemente alcanzaría una tasa de producción anual de un cuarto de millón de vehículos en algún momento durante 2025.

Pero Tesla todavía está muy lejos de ese tipo de ritmo de producción, y uno de los principales obstáculos es la velocidad a la que puede fabricar las baterías 4680 utilizadas en el Cybertruck con su nueva tecnología de recubrimiento seco, dijeron nueve personas familiarizadas con el asunto.

La fábrica de Tesla en Giga Texas está produciendo actualmente 4,680 celdas de batería a un ritmo suficiente para alimentar unos 24,000 Cybertrucks al año, o alrededor de una décima parte de la producción requerida, según cálculos de Reuters basados en una combinación de datos públicos y cifras no publicadas proporcionadas por fuentes.

Ser capaz de aumentar enormemente la producción de la batería mediante electrodos de recubrimiento seco, en lugar de utilizar el recubrimiento húmedo, más lento y costoso, fue un factor clave detrás de las previsiones de Tesla en 2020 de que reduciría a más de la mitad los costos de las baterías, disminuiría significativamente la inversión y crearía fábricas más pequeñas y más ecológicas.

Las nueve personas, que hablaron con Reuters bajo condición de anonimato debido a lo delicado del asunto, dijeron que Tesla aún tenía que romper el recubrimiento seco a la escala industrial necesaria para fabricar 4680 baterías lo suficientemente rápido como para alcanzar sus objetivos de producción del Cybertruck.

La gente dijo que recubrir en seco el ánodo de las 4680 celdas no era problemático, pero Tesla estaba luchando con la misma técnica para el cátodo, el componente más caro de una batería.

El recubrimiento seco de ánodos y cátodos está probado en el laboratorio, así como para dispositivos de almacenamiento de energía más pequeños, como supercondensadores, e incluso algunas baterías pequeñas, según Yuan Gao, un consultor de tecnología de baterías.

“Pero nadie lo ha hecho hasta ahora con baterías grandes para vehículos eléctricos a gran escala y a una velocidad suficientemente alta. Tesla es el primero en intentar comercializar esto”, dijo Gao, que ha trabajado en la industria durante tres décadas.

“El desafío es que Tesla no sólo tiene que ampliarlo y acelerar el proceso, sino que también debe desarrollar sus propios equipos y herramientas. Es, como mínimo, desalentador”, afirmó.

Tesla no respondió a preguntas detalladas de Reuters para esta historia.

Según tres de las fuentes, las 4,680 baterías de los Cybertrucks incluyen aproximadamente 1,360 celdas individuales.

Eso significa que Tesla necesitaría fabricar 340 millones de células al año, o casi un millón al día, para suministrar 250,000 camionetas eléctricas, que están entrando en un mercado caliente con rivales como la F-150 Lightning de Ford, la F-150 Lightning de Rivian y un Hummer eléctrico de General Motors.

Por el momento, la fábrica de Tesla en Austin tarda unas 16 semanas en fabricar 10 millones de células 4680, según cálculos de Reuters basados en cifras de Tesla, verificadas por las tres fuentes.

Eso se traduce en 32.5 millones de células al año, o suficiente para poco menos de 24,000 camionetas, y eso es sólo para el Cybertruck.

Tesla también quiere usar baterías 4680 para alimentar otros vehículos, en particular el automóvil pequeño de 25,000 dólares que la compañía se esfuerza por lanzar a mediados de la década de 2020.

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El Cybertruck de Tesla sufre retrasos en su producción por sus baterías

Tesla tiene una capacidad de producción limitada para 4,680 celdas en Fremont, California, pero su planta allí está destinada principalmente a la producción piloto. Panasonic, uno de los proveedores de baterías de Tesla desde hace mucho tiempo, planea construir al menos dos plantas en Estados Unidos, pero acaba de comenzar la primera.

Dos de las nueve personas familiarizadas con el asunto creen que el progreso de Tesla en la ampliación de la producción del 4680 probablemente ganará impulso, especialmente una vez que alcance la estabilidad con el conocimiento de producción en una línea de producción.

Dijeron que Tesla se había centrado en establecer conocimientos sólidos para producir baterías sin fallas a la primera. Es un proceso que requiere mucho tiempo, pero “una vez que se descifra el código y se establece la estabilidad, es exponencial”, dijo uno de ellos.

“La velocidad aumentaría. Ya hay mucha tracción en el recubrimiento seco”, dijo la persona.

El zar de las baterías de Tesla, Drew Baglino, dijo en octubre que la compañía ahora estaba produciendo 4,680 celdas en dos líneas de producción en Austin y planea instalar un total de ocho líneas allí en dos fases, y que las últimas cuatro estarán en funcionamiento a fines de 2024.

Aún así, una de las dos personas dijo que replicar el conocimiento establecido de una línea de producción a la siguiente no es pan comido.

La fuente dijo que sólo alrededor del 5% de las células fabricadas en líneas de producción rentables se desechan, pero las tasas de desecho podrían dispararse hasta un 30-50% y mantenerse ahí durante varios meses a medida que se pone en marcha cada nueva línea.

Una de las fuentes dijo que el método de recubrimiento seco de Tesla para cátodos no estaba demostrando ser más rápido que el antiguo proceso húmedo, aunque las tasas de desperdicio habían caído hasta entre un 10% y un 20%.

Baglino no respondió a las solicitudes de comentarios para esta historia.

Las fuentes dijeron que Tesla estaba luchando por mezclar los materiales del cátodo, que incluyen litio, manganeso y níquel, con un aglutinante y pegarlos a una lámina metálica para producir un cátodo, sin utilizar humedad.

Dos de las personas dijeron que el proceso funcionó en pequeñas cantidades, pero cuando Tesla intentó ampliarlo, se generó mucho calor y esto derritió el aglutinante, que una de las fuentes creía que era politetrafluoroetileno, más comúnmente conocido como teflón.

“Si derrites el pegamento, muy pronto todo se convertirá en un gran desastre pegajoso”, dijo otra de las fuentes.

Igualmente problemáticas para Tesla son las máquinas utilizadas para recubrir la lámina metálica para producir electrodos de batería, equipos similares a enormes máquinas de impresión de revistas y periódicos con grandes rodillos, dijeron las fuentes.

Para acelerar la producción de células, Tesla está intentando recubrir varias tiras de lámina magnética con materiales activos de batería al mismo tiempo y a altas velocidades.

Esto requiere rodillos grandes y anchos, además de aplicar una fuerza tremenda para presionar los materiales sobre la lámina. Pero debido a que los rodillos son grandes y anchos, aplicar presión uniformemente está resultando un desafío, dijeron las fuentes.

Y cuando la presión no se aplica de manera uniforme, Tesla obtiene electrodos con superficies y espesores desiguales, que no sirven para las celdas de su batería y deben ser desechados, dijeron las fuentes.

Quizás lo más problemático sea que Baglino, de Tesla, dijo en una charla informal en una conferencia sobre baterías en marzo que Tesla todavía estaba construyendo un sistema de verificación de calidad completamente nuevo para poder eliminar las celdas con fallas en el recubrimiento.

Una de las fuentes con conocimiento del asunto, dijo específicamente que se trataba de construir una infraestructura de datos en torno al desarrollo, la fabricación y el uso en el campo de la batería de Tesla porque en algunos casos los defectos estaban ocultos en el recubrimiento y no aparecían hasta después de unos meses.

En otras palabras, Tesla aún no sabe qué celdas secas son buenas y cuáles deben ser desechadas, dijo la fuente.

Con información de Reuters.

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Forbes Staff