Z Muska se stává „Iron Man“. Baterie v polovině vozů Tesla jsou železné

Společnost Tesla potvrdila, že téměř polovina všech jejích vozidel vyrobených v minulém čtvrtletí již používá baterie bez niklu a kobaltu.

Kolik společnost Tesla vyrobí modelů a s jakými typy baterií se obvykle zjišťuje poměrně obtížně. I v případě výsledků za minulé čtvrtletí jsme se dozvěděli alespoň něco. Ve své poslední čtvrtletní zprávě firma ovšem alespoň uvedla zajímavou informaci, že „téměř polovina“ v tomto období vyrobených vozů mělo baterie „lithium železo fosfát“, které se označují anglickou zkratkou LFP.

Zprávu ovšem poněkud zastínily velmi dobré výsledky společnosti Tesla, jejíž tržby automobilky v prvních třech měsících letošního roku narostly meziročně o 81 procent na 18,8 miliardy dolarů. A samozřejmě Muskova koupě platformy Twitter.

Baterie LFP nejsou žádnou horkou technologickou novinkou, přitom pro velkou část majitelů elektromobilů s nimi ovšem nemá žádnou osobní zkušenost. Až na výjimku čínského trhu se příliš nepoužívají. Podle údajů společnosti Benchmark Mineral Intelligence (BMI) jsou pouze 3 % baterií pro elektromobily ve Spojených státech a Kanadě a 6 % v Evropské unii založeny na této technologii. V Číně však baterie LFP ovládají 44 % trhu s elektrickými vozidly.

Není to náhoda. Země dominuje výrobě baterií na bázi železa díky řadě klíčových patentů, které jí umožnily vyrábět 95 % světových LFP článků. Na čínském trhu jsou tedy zdomácnělé. Ostatně nejprodávanější čínský elektromobil, Wuling Mini za 4 500 dolarů (tedy zhruba 100 tisíc korun), používá balíčky LFP od výrobců, jako je Hefei.

Jinam do světa se ovšem příliš podívat nemohly. LFP články byly Pekingem považovány za klíčovou technologii, která se má vyrábět výhradně na čínské půdě. To by se teď mělo změnit, protože celá řada klíčových patentů v této oblasti vypršela či v dohledné době vyprší.

LFP stále tvořily v loňském roce méně než 10 % všech vyráběných li-ion článků. Ovšem podle analytiků se množství do výrobků článků v druhé polovině roku 2020 meziročně zvýšilo o 600 %. LFP má menší energetickou hustotu než na nikl bohaté litihum-iontové články, ale jejich katodové materiály jsou levnější.  

Cesta na západ

Musk, který údajně posloužil do jisté míry jako inspirace pro podobu postavy Tonyho Starka ve filmech ze světa komiksů Marvel, se tak do jisté míry muže skutečně stát „Iron Manem“ pro západní trhy, poznamenal web Teslarati.

Tesla je totiž v popředí snahy tento typ baterií dostat i na trhy, kde se dnes neobjevují. Musk v posledních letech mnohokrát zopakoval, že Tesla plánuje přesunout více elektromobilů na baterie LFP, aby se zbavila alespoň částečně závislosti na niklu a kobaltu (my jsme o tom psali například v tomto článku). „Je to dobře, protože železa je na světě dost,“ řekl v červenci 2021 před novináři o přechodu na nový typ článků.

Jak uvádí výroční zpráva Tesly, v Muskem vedené firmě se z LFP baterií stává běžná záležitost: „V současné době se baterie LFP používají ve většině našich standardních produktů pro vozidla a také v komerčních aplikacích pro skladování energie. Díky našim energeticky účinným motorům může Model 3 s baterií LFP stále dosahovat dojezdu 267 mil podle EPA.“

Podle přehledu trhu s elektromobily, který zveřejnila agentura Reuters, není Tesla ve své podpoře baterií LFP sama. Více než tucet společností údajně zvažuje, že v příštích třech letech postaví ve Spojených státech a v Evropě závody na výrobu bateriových článků LFP. A od té doby se změna bude pravděpodobně pouze zrychlovat.

Například začínající výrobce elektromobilů Fisker poznamenal, že plánuje použití baterií LFP pro své vozy SUV nižší třídy. Generální ředitel Henrik Fisker uvedl, že společnost jedná s dodavateli článků ze Spojených států, Kanady nebo Mexika.

Fisker vychází z předpokladu, že baterie LFP jsou ideální pro vozidla, která používají obyvatelé měst.  „Pokud nikdy neopustím Los Angeles, neopustím San Francisco, neopustím Londýn … myslím, že právě v tomto případě se baterie LFP hodí opravdu dobře,“ řekl.

Generální ředitel společnosti Audi Markus Duesmann se v komentářích z března letošního roku o potenciálu článků LFP rovněž vyjádřil velmi optimisticky: „Může se stát, že ve střednědobém horizontu uvidíme LFP ve větší části vozového parku.“ Situace na trhu se podle něj bude měnit a firma bude technologie a specifikace baterií volit podle ní, uvedl Duesmann podle agentury Reuters.

Dokonce i BMW, které v závodě elektromobilů pravděpodobně zaostává vzhledem k tempu konkurentů, jako jsou Volkswagen a Daimler, se poohlíží po bateriích LFP. Nedávné komentáře šéfa nákupu BMW Joachima Posta naznačily, že německá automobilka analyzuje výhody článků na bázi železa. „Zkoumáme různé technologie, abychom minimalizovali spotřebu zdrojů, a také se zabýváme optimalizací chemie,“ uvedl šéf firmy.

Objevuje se nový, v podstatě celosvětový trend: výrobci automobilů – včetně General Motors, Tesly a Volkswagenu – používají baterie s vyšším obsahem niklu (a případně dalších dražších surovin) pro vozy s delším dojezdem nebo vozy sportovní. Baterie LFP se pak používají pro levnější, základní modely.

Levné a těžké

„Železité“ akumulátory LFP mají sice nižší energetickou hustotu (jinak řečeno, poskytují při stejných rozměrech baterie kratší dojezd), jsou ovšem levnější. Železo v nich nahrazuje dražší materiály, jako je nikl, mangan nebo kobalt.

Jak velmi pravděpodobně už víte, kobalt se používá v katodě baterií, obvykle v kombinaci s niklem a manganem v podobě materiálu známého jako NMC, který tvoří základ většina dnešních lithiových článků. Kobalt je z těchto materiálu nejdražší, navíc je dnes jeho produkce vázána na problematickou těžbu v Kongu.

I proto se většina výrobců snaží zbavit v první řadě právě kobaltu. V minulosti byly v NMC ve stejném poměru 1:1:1 nikl, mangan a kobalt. V posledních letech ovšem tvoří velmi častou většinu materiálu výhradně nikl (někdy téměř 90 procent) a kobaltu je cca 5 procent nebo méně.

Tyto články s vysokým obsahem železa byly jednu dobu považovány alespoň co se elektromobility týče tak trochu za „slepou uličku“ kvůli nízké energetické hustotě. Na začátku roku 2021 stále tvořily méně než 10 % všech dodaných li-ion článků. Ovšem podle analytiků se množství do výrobků článků v druhé polovině roku 2020 meziročně zvýšilo několikanásobně, a další růst bude jen následovat. Mají totiž zásadní výhodu v ceně.

Tento typ článků nabízí kvůli použitým materiálům tedy nižší měrnou hustotu energie (100-160 Wh/kg) než články využívající dražší materiály. Na druhu stranu, mají vysoký měrný výkon. Nominální napětí je nižší a činí 3,2 V a nabíjí se na napětí 3,6 V. Mohou tedy poměrně jednoduše nahradit klasické olověné akumulátory. Dnes je populární volbou pro úložiště energie, záložní zdroje a podobně.

LF baterie má výhodu i ve své stabilitě. Rozkládá se při teplotách kolem 270 stupňů Celsia. Při přebíjení, nadměrném vybíjení, zkratu, propíchnutí cizím objektem a podobně nezačíná rychle, jako tomu bývá u řady jiných dnes používaných typů. I proto zastoupení typu LFP na trhu neustále roste. Životnost se počítá na tisíce (obvykle se uvádí 2000 až 5000) cyklů a stárnutí baterie probíhá za běžných teplot pomalu.

Skvělé čtvrtletí ve špatné době

Odbyt amerického výrobce elektromobilů Tesla dosáhl rekordní hodnoty za 1. čtvrtletí roku. Od počátku ledna do konce března dodal 310 048 vozů. Překonal tak očekávání analytiků, kteří odhadovali dodávku necelých 309 tisíc vozů.

Loni Tesla dodala na trh rekordních 936 172 elektromobilů, což byl proti předchozímu roku nárůst o 87 procent. Odbyt za čtvrté čtvrtletí dosáhl 308 600 vozů. V loňském prvním čtvrtletí činil odbyt 184 800 vozů.

Odbyt je část dodavatelského řetězce, která se vztahuje k dodání produktu od výrobce k prodejci. Není tedy totožný s prodejem, ale v případě Tesly se mu velmi blíží. Tesla kombinuje odbytová čísla za své dražší elektromobily Model S a Model X a levnější Model 3 a Y.

„Bylo to mimořádně těžké čtvrtletí kvůli narušení dodavatelských řetězců a čínské politice nulové tolerance vůči covidu-19,“ uvedl při představování výsledků zakladatel automobilky Tesla Elon Musk podle agentury ČTK. Jím veden automobilka si ovšem s problémy poradila lépe než velká část konkurence.

Celý sektor se potýká s problémy v dodávkách klíčových komponentů, a Tesla by si tak mohla v Evropě upevnit své postavení světové elektromobilové jedničky. V posledních měsících a vlastně i letech byl například velkým tématem nedostatek čipů, s nímž se ovšem původně kalifornská, dnes texaská automobilka vyrovnala lépe než konkurence (dobré shrnutí ve WSJ).

Tesla má mezi zaměstnanci nadstandardní množství softwarových inženýrů. Díky tomu byla schopna rychle přepsat software potřebný k integraci alternativních čipů do svých vozidel. Firma si také navrhuje vlastní komponenty (třeba obvodové desky), takže má „in house“ expertizu na to, aby rychle dokázala změnit jejich design v závislosti na tom, jaké jsou k dispozici součástky (čipy), řekl nejmenovaný zdroj z firmy pro Reuters.

Svou roli možná sehrálo i to, že Tesla má silnou pověst vycházející hvězdy. Někteří subdodavatelé jsou podle zdrojů WSJ ochotni právě a jen pro Muskovu firmu udělat věci, které pro jiné automobilky neudělají. Musk je navíc známý svým nesmlouvavým postojem k subdodavatelům – nemá problém se jich okamžitě zbavit, jakmile spolupráce není podle jeho představ.

Klíčovou složkou úspěchu Tesly je i víra generálního ředitele firmy ve vertikální integraci: Musk chce, aby si Tesla sama dokázala zajistit co nejvíce z toho, co je k výrobě vozů zapotřebí. Netýká se to jen softwaru, který je samozřejmě klíčovou částí „počítače na kolech“, jak šéf firmy její výrobky označil, ale třeba i nezbytných nerostných surovin. Tesla si například v roce 2021 přímo zarezervovala třetinu dodávek z největšího světového dolu na niklovou rudu na Nové Kaledonii. Teď se tato samostatnost Tesly ukazuje jako ještě větší výhoda, než se mohlo zdát před několika lety.

Related Posts

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.