La journée "battery day" de Tesla (22 septembre 2020)

[LouisF]

J'avoue être resté sur ma faim par rapport à l'innovation, on pouvait s'attendre à une importante évolution technologique des batteries, surtout après les pré-annonces d'Elon Musk.

Sauf erreur de ma part, je n'ai rien vu sur l'amélioration de la densité énergétique (Wh/kg) avec le nouveau format, même si cela devrait être meilleur. On peut faire des calculs sur un coin de table, mais il nous manque trop de paramètre.

Il a beaucoup été question d'amélioration du processus industriel par l'intégration verticale, pour réduire les coûts.

[zeta]

Il y a 1 heure, LouisF a dit :

J'avoue être resté sur ma faim par rapport à l'innovation, on pouvait s'attendre à une importante évolution technologique des batteries, surtout après les pré-annonces d'Elon Musk.

54% d'augmentation d'autonomie en même temps qu'une réduction de 56% au kWh ça ne te suffit pas ?

A partir de combien tu trouves que c'est une innovation ? 😋

 

Il y a 1 heure, LouisF a dit :

Sauf erreur de ma part, je n'ai rien vu sur l'amélioration de la densité énergétique (Wh/kg) avec le nouveau format, même si cela devrait être meilleur. On peut faire des calculs sur un coin de table, mais il nous manque trop de paramètre.

Dans leur résumé, il indiquaient +16% du au nouveau design.

Je reconnais qu'il est difficile de juger exactement ce qu'ils ont inclus là dedans. En particulier, le fait de parler d'augmentation de l'autonomie ("range increase") ne dit pas exactement si les batteries ont une plus grande densité énergétique ou si ils ont pu en mettre plus.

Pour les points concernant anode/cathode, il est plus probable que ce soit de l'augmentation de densité énergétique pure.

[zeta]

  

Le 20/10/2020 à 16:21, Remy a dit :

Tout ceci est très mauvais pour le business des constructeurs !

 

Vendre une voiture neuve en recyclant l'ancienne (le plus tôt possible) est bien plus lucratif.

Dans un marché saturé sans innovation probablement, mais dans le cas de Tesla c'est un avantage:

* Un VE à un coût d'achat important aujourd'hui, et la batterie en est l’élément le plus cher. Si ce véhicule à une plus grande durée de vie qu'un thermique et que le remplacement de batterie coûteuses est rare, cela va aider à les acheteurs a franchir le pas.

* Il y a tout le parc actuel de voitures/camions thermiques en circulation à remplacer. Il y aurait plus d'un milliard de véhicules en circulation dans le monde. Tesla vise 500 000 véhicules produits cette année. Donc il se passera des années avant qu'ils n'aient besoin de remplacer les VE en fin de vie, et que cela ne soit néfaste pour leur business.

* Si les autres constructeurs n'ont pas cette longue durée de vie, c'est aussi un avantage concurrentiel

* Tesla ne fait pas que des voitures, mais aussi des camions qui ont un usage bien plus important, et du stockage stationnaire qui sont des projets colossaux où une plus grande durée de vie est nécessaire. Là encore il va se passer des décennies avant d'avoir saturé le marché.

 

Le 20/10/2020 à 17:40, Rikium a dit :

j'arrive pas à comprendre si dans les articles ils parlent des batteries futures ou de celles qui sont déjà dans nos voitures...

Très bonne question...

Jeff Dahn dans l'interview rapporté par Electrek (https://www.youtube.com/watch?v=pOQQTwYkg08&feature=emb_logo) indique que les cellules en test sont des petites cellules au format pouch (et pas cylindrique) mais sont des répliques exactes de vraies cellules lithium-ion.

Citation

25:01 so the cells that were talked about in that particular paper many of them are still testing today and what we plot
is the charge discharge capacity of small lithium ion pouch cells they're probably about one one-fifth or one-tenth
the capacity of what's in your cell phone but they are exact replicas of real lithium-ion cells

Mais cela ne dis pas si ces vraies cellules sont installées dans les Tesla aujourd'hui...

Dans tous les cas, il parait évident que si ce n'est pas déjà le cas, Tesla va utiliser dans ses propres cellules au moins une partie des recherches de Jeff Dahn et son équipes.

 

D'ailleurs, un point intéressant présenté dans cet interview et que sur une profondeur de décharge de 25% seulement (courbe noire), la dégradation est quasi-nulle (donc durée de vie virtuellement infinie) contrairement à une profondeur de décharge plus importante:

 

  

[LouisF]

Il y a 1 heure, zeta a dit :

54% d'augmentation d'autonomie en même temps qu'une réduction de 56% au kWh ça ne te suffit pas ?

A partir de combien tu trouves que c'est une innovation ?

Ah ah, si bien sûr.

Mais tu sais combien Elon a teasé à propos de ce battery day, j'ai pensé qu'il nous présenterait une rupture telle que fut la batterie lithium-ion il y 40-50 ans. Après coup c’était assez naïf, il y a souvent (toujours ?) des signes avant coureur dans une rupture du fait des publications scientifiques issues de résultats de la recherche.

Les gains avancés sont pour le moment, hormis ceux du format et du tabless, assez hypothétiques.

Par exemple, si j'ai bien compris, Tesla deviendra aussi une entreprise minière qui fera l'extraction et le raffinage du lithium. C'est un nouveau domaine, l'entreprise aura besoin de temps pour apprendre à le faire de façon qualitative et à bon coût.

Donc les gains de 16% dus au format, bien que le procédé de fabrication n'est pas encore au point selon Elon, on peut espérer l'avoir assez vite, Giga Berlin?

Les autres gains se sera dans l'échelle temporelle propre à Elon.

 

L'augmentation de la densité pour réduire le poids reste un aspect central pour la mobilité, pas sûr que les évolutions sur la technologie lithium permettent de faire encore des progrès substentiels. C'est là où j'ai été déçu, même si les perspectives annoncées sont néanmoins très intéressantes.

[zeta]

Nouvelle vidéo par Jordan Giesege, qui continue de déchiffrer les différentes annonces du battery day : https://www.youtube.com/watch?v=V5Fe2twxWuM

Après le process de dépose sèche (Maxwell "DBE") la dernière fois, il se concentre dans celle ci sur le nouveau format 4680.

 

Il apparaît assez clairement que le but initial de Tesla est bien l’accélération des lignes de productions ainsi que la réduction du coût des investissements et des batteries, ce qui a ensuite ouvert la possibilité de quelques effets sur la densité de puissance et d'énergie.

 

Un élément intéressant est que le process DBE permettrai la dépose des électrodes environ 7 fois plus rapidement que le process actuel (avec solvant et passage au four). C'était l'un des points bloquants des lignes, mais avec un gain x7, cela devient bien plus rapide que le reste de la chaîne. Étant difficile d’accélérer aussi fortement les étapes suivantes, le fait d'avoir une batterie 5 fois plus grosse, donc utilisant 5 fois plus d'électrodes, fait que la suite de la ligne peut plus ou moins garder les technologies existantes avec quelques optimisations. La quantité de cellules en sortie de la ligne est donc légèrement plus importante qu'aujourd'hui, mais chaque cellule contenant 5 fois plus d'énergie, la production est bien plus importante.

La technique sans languette ("tab-less") est simplement le moyen de résoudre le problème thermique quand la taille des batteries augmente, d'une part en réduisant la résistance électrique interne (donc la production de chaleur) et d'autre part en améliorant la conductivité thermique (donc la facilité d'évacuer la chaleur). Sans cela, l'augmentation de taille se ferait au détriment des performances, ce qui n'était pas viable pour Tesla.

Il y a aussi l'avantage d'éviter de bloquer la ligne pour faire la soudure de la languette qui était le goulet d'étranglement suivant.

[zeta]

Après LG qui a laissé entendre se préparer à faire des batteries d'un format comparable au nouveau 4680 présenté par Tesla, c'est au tour de Panasonic de s'y mettre.

Ils auraient commencés à bosser sur le sujet avec Tesla et une ligne pilote à la Giga Nevada est en cours (de développement ou de travaux?) :

https://electrek.co/2020/10/29/tesla-panasonic-build-new-4680-battery-cell-giga-nevada/

 

Il sera intéressant de connaître l'ampleur des échanges entre Tesla et Panasonic. Par exemple si ils y vont à font (partage des technologie DBE+tabless+anode+...), où si c'est plus limité comme le format+tabless seulement.

La question se pose aussi avec LG, si c'est un partenariat avec Tesla, un développement interne, ou de la comm' pour rassurer les investisseurs...

[Rikium]

Il y a 7 heures, zeta a dit :

Après LG qui a laissé entendre se préparer à faire des batteries d'un format comparable au nouveau 4680 présenté par Tesla, c'est au tour de Panasonic de s'y mettre.

Cela démontre quand même que Tesla a trouvé quelque chose d'alléchant pour la production future des batteries. Je serais aussi curieux de savoir la teneur du partenariat. 

Parce que le partage des technos avec tout le monde à force ils se différencieront de moins en moins des autres, bon on en est encore loin bien entendu, et surtout dans le challenge de produire un max de cellules, pour permettre à un maximum d'acteurs de passer cette transition, le gâteau est encore assez gros et l'estomac de Tesla encore trop petit. Mais la bascule arrivera un jour (lointain).

En espérant que le nom Tesla ne leur porte pas la poisse à terme dans un remake de l'histoire Tesla/Edison (Edison aka Panasonic, LG et co)

 

[Anakil]

Il y a 16 heures, zeta a dit :

Il sera intéressant de connaître l'ampleur des échanges entre Tesla et Panasonic. Par exemple si ils y vont à font (partage des technologie DBE+tabless+anode+...), où si c'est plus limité comme le format+tabless seulement.

Sachant qu'actuellement la très grosse majorité des batteries de Tesla sont faites par Panasonic dans la Gigafactory Nevada (et qu'ici, on parle d'une ligne pilote dans cette même usine), je vois juste rien d’impressionnant à discuter hormis que Tesla lance un pilote de production. Quand Tesla dit qu'ils vont d'abord produire leurs batteries aux US, ils ont dit que ça sera d'abord dans la Giga Nevada (qui pourra en produire bien plus grâce à ces évolutions) donc avec Panasonic. 😛

[vibe]

il y a 34 minutes, Anakil a dit :

Quand Tesla dit qu'ils vont d'abord produire leurs batteries aux US, ils ont dit que ça sera d'abord dans la Giga Nevada (qui pourra en produire bien plus grâce à ces évolutions) donc avec Panasonic. 😛

Heu, ils font d'abord une ligne de production pilote dans leur propre usine de Fremont (la "petite" usine de Kato Road, 1 ou 2 km au sud de l'usine principale) où il semble déjà y avoir pas mal d'activité: https://www.teslarati.com/tesla-ramps-4680-battery-cell-production-facility/

Et maintenant Panasonic essaye de prendre le train en marche pour ne pas se faire larguer...

[zeta]

Analyse intéressante: https://www.youtube.com/watch?v=051y3zAeE6c

 

Tesla s'est associé avec Piedmont Lithium pour assurer l'approvisionnement en Lithium pour les usines des USA, avec du Lithium produit localement, et de façon plus respectueuse de l'environnement.

 

Il y a un projet très similaire possible en Europe. La société "European Metals" prévoit la production d'une quantité similaire d'hydroxyde de lithium, tel qu'utilisé dans les batteries, en Tchéquie, à la frontière allemande. Le projet est possédé à moitié par le gouvernement, donc peu de frein est attendu de ce côté. Ce serait aussi le plus gros dépôt d'Europe, 4 fois plus grand que le suivant.

C'est à seulement 250km de la nouvelle Giga Berlin. Le procédé d'extraction à partir de la roche mica contenant ce lithium, serait aussi plus respectueux de l'environnement que celui à partir du spodumène.

 

Ce sont 2 points qui ont été évoqués lors du battery day en justification de Piedmont Lithium : limitation du transport et de la pollution à l'extraction.

 

Il sera intéressant de voir si la même chose se répète en Europe, et si ce sera effectivement avec European Metals.

[Invité]

Je ne comprends pas, y'a pourtant plein de gens qui s'y connaissant vachement bien et qui ont dit depuis des années que le VE est une impasse à cause du lithium qui ne suffira jamais, non ? 😁

[Samsaggace]

il y a 11 minutes, tino_ale a dit :

Je ne comprends pas, y'a pourtant plein de gens qui s'y connaissant vachement bien et qui ont dit depuis des années que le VE est une impasse à cause du lithium qui ne suffira jamais, non ? 😁

C'est peut-être une idée pré-conçue...

On dit bien dans tous les médias que l'ensemble des batteries sont fabriquées en Chine...

Je signale juste que Tesla utilise environ 1/4 de la production mondiale et que ses batteries sont fabriquées aux US.

Alors les grands experts européens qui en sont encore à essayer de concevoir le début d'une petite unité qui serait le prémice d'un "Airbus" de la batterie, mais qui connaissent tout des batteries, je rigole doucement.

Pour l'anecdote, quand il y avait encore du potentiel dans la production des microprocesseurs en Europe un "Mozart" du PowerPC (qui fut d'ailleurs choisi un temps par Apple) avait défini une barrière infranchissable à la fréquence de ces petites bêtes à 25 MHz, de quoi hurler de rire !

Toutes ces limites bien artificielles ne demandent qu'à être franchies un jour

[Samsaggace]

Pour compléter la vision long terme du besoin en minéraux, voici une première approche :

https://seekingalpha.com/article/4383766-teslas-potential-north-american-battery-metals-supply-chain-contenders?

[LouisF]

Le 05/11/2020 à 13:44, tino_ale a dit :

Je ne comprends pas, y'a pourtant plein de gens qui s'y connaissant vachement bien et qui ont dit depuis des années que le VE est une impasse à cause du lithium qui ne suffira jamais, non ? 😁

Oui tout à fait. L'idée que l'on pourrait remplacer les voitures thermiques par des électriques est une impasse. Tant que l'on ne sera pas capable dès la conception de quoi que ce soit de penser le recyclage avec le minimum de déchet et d'énergie, comme sait le faire la nature, on aura de sérieux problème de soutenabilité.

Modifié novembre 7, 2020 par LouisF
correction

[Samsaggace]

il y a 5 minutes, LouisF a dit :

L'idée que l'on pourrait remplacer les voitures thermiques par des électriques est une impasse. Tant que l'on ne sera pas capable dès la conception de quoi que ce soit de penser le recyclage avec le minimum de déchet et d'énergie, comme c'est sait (?) le faire la nature, on aura de sérieux problème de soutenabilité.

Je ne vois pas en quoi produire des voitures thermiques avec des rendements aussi faibles serait plus vertueux que de produire des VE en constante amélioration. AMHA l'impasse est plus du côté des thermiques. 😉

[LouisF]

Il y a 3 heures, Samsaggace a dit :

Je ne vois pas en quoi produire des voitures thermiques avec des rendements aussi faibles serait plus vertueux que de produire des VE en constante amélioration. AMHA l'impasse est plus du côté des thermiques. 😉

Merci de ne pas écrire que ce je n'ai pas écrit ! Il est évident que les VT sont une impasse.

Mais il n'y a pas de solution triviale au problème de ressource et par conséquent sociétal auquel nous faisons face.

Le VE n'est sans doute pas la meilleure solution de substitution au VT pour une bonne gestion des ressources car  comme l'a fait remarquer @tino_ale il pause tout autant de problèmes sur celles-ci.

Comme disait A. Einstein: "Un problème créé ne peut être résolu en réfléchissant de la même manière qu'il a été créé."

Modifié novembre 7, 2020 par LouisF
typo

[njul]

Merci de ne pas écrire que ce je n'ai pas écrit ! Il est évident que les VE sont une impasse.
Mais il n'y a pas de solution triviale au problème de ressource et par conséquent sociétal auquel nous faisons face.
Le VE n'est sans doute pas la meilleure solution de substitution au VE pour une bonne gestion des ressources car  comme l'a fait remarquer @tino_ale il pause tout autant de problèmes sur celles-ci.
Comme disait A. Einstein: "Un problème créé ne peut être résolu en réfléchissant de la même manière qu'il a été créé."

L'impasse des VE vive les VE!

[LouisF]

il y a 42 minutes, njul a dit :

 

 

L'impasse des VE vive les VE!

My bad, j'ai fait une faute de frappe: je voulais bien sûr écrire les "VT sont une impasse" (corrigé dans mon message précédent)

Modifié novembre 7, 2020 par LouisF

[e-Picurien]

L’impasse est évidente pour la technologie thermique actuelle.

L’électrique n’est elle pas plutôt la transition qui permettra de sortir de l’impasse ?
L’autonomie et le poids physique et social des batteries n’est évidemment pas à l’heure actuelle la plus vertueuse des solutions. Mais l’électricité comme énergie principale ouvre la porte à de nombreux autres développements. Exactement le contraire d’une impasse. 

 

[Dordrecht]

Il y a 4 heures, LouisF a dit :

Merci de ne pas écrire que ce je n'ai pas écrit ! Il est évident que les VT sont une impasse.

Mais il n'y a pas de solution triviale au problème de ressource et par conséquent sociétal auquel nous faisons face.

Le VE n'est sans doute pas la meilleure solution de substitution au VT pour une bonne gestion des ressources car  comme l'a fait remarquer @tino_ale il pause tout autant de problèmes sur celles-ci.

Comme disait A. Einstein: "Un problème créé ne peut être résolu en réfléchissant de la même manière qu'il a été créé."

 

La pensée fuse dans tous les sens : certains songent à la propulsion à l'ammoniac !

https://www.bbc.com/news/business-54511743 

 

[LouisF]

il y a 2 minutes, Dordrecht a dit :

La pensée fuse dans tous les sens : certains songent à la propulsion à l'ammoniac !

Merci pour l'info.

Même si le graphique est une méchante claque pour les batteries en regard de la densité, produire l'ammoniac n'est pas la panacée non plus, le rendement semble mauvais (on parle d'une étape de production d'H2 par hydrolyse), et si sa combustion ne rejette pas de CO2, elle relâche d'autre molécules toxiques.

 

Pour revenir au topic du battery day et des ressources. Est-ce que le nouveau systèmes tab-less des batteries les rendra plus faciles à recycler en toute fin de vie ? Etait-ce même dans le cahier des charges des ingénieurs lors de la conception de ce format ?

Sauf erreur de ma part, je n'ai rien entendu sur ce point.

Pour l'extraction du lithium au Nevada, lors de la présentation Elon a résumé par on prend la terre, on extrait le lithium, on remet en place la terre, zéro impact. Je suis septique. Trop beau pour être vrai, cela ressemble à de la pensée magique.

A-t-on plus de détail sur le procédé ?

[LouisF]

Il y a 3 heures, e-Picurien a dit :

solutions. Mais l’électricité comme énergie principale ouvre la porte à de nombreux autres développements. Exactement le contraire d’une impasse. 

On est d'accord, l'électricité en elle-même est ce qu'on a de mieux. C'est son stockage qui est compliqué.

[LouisF]

Il y a 4 heures, LouisF a dit :

Pour revenir au topic du battery day et des ressources. Est-ce que le nouveau systèmes tab-less des batteries les rendra plus faciles à recycler en toute fin de vie ? Etait-ce même dans le cahier des charges des ingénieurs lors de la conception de ce format ?

Sauf erreur de ma part, je n'ai rien entendu sur ce point.

Pour l'extraction du lithium au Nevada, lors de la présentation Elon a résumé par on prend la terre, on extrait le lithium, on remet en place la terre, zéro impact. Je suis septique. Trop beau pour être vrai, cela ressemble à de la pensée magique.

A-t-on plus de détail sur le procédé ?

Indépendamment de ce que fait Tesla, quelques éléments de réponses fort intéressants à mes questions ci-dessous :

https://www.automobile-propre.com/a-contresens-le-film-qui-demonte-les-intox-sur-la-voiture-electrique-tient-ses-promesses/

[Starski]

Il y a 14 heures, LouisF a dit :

Indépendamment de ce que fait Tesla, quelques éléments de réponses fort intéressants à mes questions ci-dessous :

https://www.automobile-propre.com/a-contresens-le-film-qui-demonte-les-intox-sur-la-voiture-electrique-tient-ses-promesses/

10€ pour voir le documentaire, c'est pas donné, mais le résumé de bernard deboyser permet de se faire une bonne opinion.

[zeta]

Et voilà déjà 5% de densité énergétique de gagné sur les packs de model 3 LR, avec les nouvelles cellules 2170 faites par Panasonic a la Giga Nevada suite aux derniers investissements.

Difficile de dire exactement ce qu'ils ont changés...

https://electrek.co/2020/11/10/tesla-model-3-82-kwh-battery-pack-new-cells/