Giver Musks Gigafactory mening?

Lithium-ion-batterier er næsten overalt - de driver næsten alle smartphones, tablets og bærbare computere. Alligevel siger Elon Musk, CEO for Tesla Motors, at han har til hensigt at bygge en fabrik i USA om tre år, som vil mere end fordoble verdens samlede produktion af lithium-ion batterier. Planen er stadig i sin tidlige fase, men allerede fire stater forhandler med Tesla i håbet om at blive fabrikkens hjem.

Drømmemager : Tesla Motors CEO Elon Musk håber, at en massiv fabrik vil føre til billige elbiler.

Folk er kommet til at forvente dristige planer fra Musk. Udover at stifte Tesla, startede han sit eget raketfirma, SpaceX, som nu leverer forsyninger til den internationale rumstation. Men selv for ham virker gigafabrikken, som han kalder den, dristig.

Først solgte Tesla 23.000 biler sidste år. Gigafabrikken, som ville starte produktionen i 2017, ville i 2020 lave nok batterier til 500.000 elbiler. (Det ville producere nok batterier årligt til at opbevare 35 gigawatt timers elektricitet, deraf navnet). For det andet annoncerer batterivirksomheder normalt kun fabrikker, efter at de er finansieret, og et websted er valgt. Og de skalerer typisk op gradvist. Hvorfor annoncere planer om at bygge en så enorm fabrik — især når salg af elbiler indtil videre ikke er i nærheden af ​​at retfærdiggøre det?

Projektet virker mere gådefuldt i lyset af de hårde tider på andre elbils batterifabrikker i USA. I 2009 annoncerede præsident Obama et ambitiøst tilskudsprogram på 2,4 milliarder dollar, der skulle lancere en batteriindustri for elbiler i USA. Den indsats er indtil videre slået fejl – der blev bygget fabrikker, men salget har været dårligt, fordi salget af elbiler har været langsomt. Alle de involverede batteriproducenter har kæmpet (se Too Many Battery Factory, Too Few Electric Cars ), og en, A123 Systems, gik konkurs.

Musk satser på, at Tesla kan skabe et meget større marked for elbiler. For at holde fabrikken summende, bliver han nødt til at sælge mere end 10 gange så mange elbiler på et år, som Nissan formåede sidste år (og Nissan har solgt flere elbiler end nogen anden bilproducent). Musk har en eller anden grund til selvtillid - sidste år solgte Tesla lige så mange elbiler som Nissan i USA, selvom Teslas Model S koster to til tre gange så meget som Nissans elbil, Leaf. Han ser ud til at satse på, at en enorm fabrik vil reducere omkostningerne ved fremstillingen af ​​batterier markant, som fortsat er den dyreste del af elbiler. I det ideelle scenarie ville denne omkostningsreduktion hjælpe Tesla med at producere en massemarkedsbil, der i pris svarer til Nissan Leaf eller Chevrolet Volt, men som, altafgørende, vil være i stand til at gå mere end dobbelt så langt på en opladning (bilen ville også være i stand til at accelerere hurtigere end bladet).

Alligevel er det ikke klart, at en enorm fabrik ville levere de nødvendige omkostningsreduktioner. Ifølge en præsentation til investorerne ville det sænke omkostningerne med 30 procent. Tesla har en god track record for at reducere batteriomkostninger (se Driving Innovation ), og selv trinvise forbedringer på konventionelle fabrikker kan reducere omkostningerne med 15 procent i 2020, siger Menahem Anderman , formand for Avancerede bilbatterier . Men det er uklart, hvor de resterende 15 procent kan komme fra.

Stordriftsfordele kunne hjælpe med at sænke produktionsomkostningerne til en vis grad, men Tesla siger, at det usædvanlige design af gigafabrikken, med batterier bygget af råmaterialer i stedet for samlet, også vil hjælpe.

Normalt er komponenterne i batterier lavet mange forskellige steder. Elektrolytter fremstilles ofte på et stort kemisk anlæg og grafitelektroder på et anlæg, der også fremstiller grafit til dæk og andre anvendelser. Elektrolytterne og elektroderne pakkes derefter ind i celler på et anlæg dedikeret til cellefremstilling, og cellerne samles til komplette batteripakker - med kølesystemer og elektroniske kontroller - i endnu en fabrik.

Musk planlægger at bringe næsten alt dette under ét tag. Råmaterialer, forarbejdet til elektroder, elektrolytter, beholdere og andre dele, går i den ene ende; komplette batteripakker kommer ud af den anden. Fabrikken vil også kunne skille gamle batterier ad for at genbruge materialerne, og Musk har endda planer om at bruge sol og vind til at hjælpe med at drive fabrikken.

Brett Smith , meddirektør for produktion, ingeniørarbejde og teknologi ved Center for Automotive Research, siger, at det at have kontrol over alle dele af processen virkelig kan hjælpe med at reducere omkostningerne.

Tesla ville have brug for en stor ekspertise for at få dette til at fungere. Hvad mere er, er der fordele ved at lave forskellige dele forskellige steder. For eksempel kan det være billigere at lave elektrolytter i et stort kemisk anlæg, der også laver andre kemikalier. Panasonic, Teslas nuværende battericelleleverandør, nyder godt af know-how hos arbejdere i Japan, hvoraf mange har årtiers produktionserfaring.

Producenter har prøvet begge tilgange. Enhver tilgang kan fungere, siger Jack Hue , professor i industriel drift og teknik ved University of Michigan.

Men Hu siger, at et sådant anlæg skal være fleksibelt. Det er muligt at bygge en gigafabrik, siger han. Nøglen ligger i hvordan. Batterifremstilling er en kompleks proces, der involverer mange trin. Hvis disse trin alle er afhængige af hinanden, så ville gigafabrikken være en dårlig idé: svære at køre, mange nedetider; vanskeligt at identificere kvalitetsproblemer.

Ud over de tekniske udfordringer kan Tesla kæmpe for at overbevise partnere om at gå med på ordningen. Fabrikken ville koste 5 milliarder dollars, og 2 milliarder dollars kommer fra Tesla. Hvis Tesla ikke kan sælge så mange biler, som den håber, ville der sandsynligvis ikke være noget alternativt marked for disse batterier, hvilket gør det til en risikabel investering. (Et potentielt marked, hvor man bruger batterier til lagring af el på nettet, er stadig i de tidlige udviklingsstadier.)

Uanset om gigafabrikken faktisk er bygget, og hvordan den endelige fabrik ser ud, kan den måde, Musk har promoveret den på, vise sig at være et kyndigt forretningstræk. At annoncere fabrikken på et tidligt tidspunkt, og med en ambitiøs størrelse, kunne være godt for forhandlinger med stater, især i betragtning af den foreslåede størrelse af fabrikken. Nogle stater genovervejer endda love, der begrænser, hvordan Tesla kan sælge biler i deres stat, hvilket kan hjælpe med at åbne nye markeder for bilproducenten.

At foreslå et så stort tiltag kan også gøre det mere sandsynligt, at Panasonic eller en anden partner senere vil gå sammen med en mindre ambitiøs plan - for eksempel en fabrik, der skal levere 100.000 biler. Panasonic har ikke råd til at miste forretningen, siger Anderman.

Og alligevel, hvor storslået Musks plan end er, er det værd at bemærke, at 500.000 biler stadig er en lille brøkdel af den verdensomspændende bilindustri. GM solgte næsten 10 millioner biler sidste år. Hvis elektriske køretøjer nogensinde skal gøre et indhug på verdensbilmarkedet, så bliver gigafabrikker nødt til at blive en realitet.

skjule