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

[Rikium]

il y a 5 minutes, Samsaggace a dit :

 2CV du Corniaud qui va marcher "beaucoup moins bien" 🤣

Ma future Tesla 😍 avec Option Acceleration Disassembly à 1800€. 

Oui j'espère qu'ils l'ont considéré et que les animations qu'ils ont montrés ont été simplifié à l'extrême pour aller droit vers l'argumentaire de la rigidité du véhicule à travers le pack batterie mais qu'ils n'en délaisse pas moins la possibilité du batterie swap.

 

[RolandB]

Il y a 15 heures, tino_ale a dit :

Les annonces de la Model S Plaid et du modèle à 25.000$ à venir, c'est pour donner des os que les médias arrivent encore à comprendre et qu'ils rapportent tout contents à leur audimat comme un chien ramène la baballe à son maître.

../

L'autre info que personne ne commente c'est que Tesla va peut être le premier à fermer la boucle production-recyclage, c'est juste un enjeu énorme de tout producteur de batterie... entre économie potentielle et sécurisation de ses approvisionnements, c'est vraiment le bon moment de sérieusement se positionner sur le sujet. Une fois encore ils voient juste.

Très bonne analyse. Les journalistes spécialisés feraient bien d'en prendre de la graine 😉

J'ai "raboté" ton commentaire afin que ça prenne moins de place...

[Invité]

J’arrive à imaginer comment des cellules plus grandes unitairement optimisent la quantité de matière active embarquée dans un volume constant

 

Pour moi cela tient à la non linéarité entre le volume actif et le volume mort des cellules.

 

Pour se le figurer il faut prendre le cas extrême. Imaginons que les cellules font la taille d’une allumette. Oui les parois seraient plus fines que celle des nouvelles cellules, mais pas propotionnellent. La part de matière active dans une cellule de la taille d’une allumette serait moindre que celle d’une grosse cellule. On aurait beau les multiplier et les serrer les unes aux autres, on se retrouverait avait un gros tas de ferraille mais peu de matière active dedan.

 

tout ceci à densité énergétique de la matière active elle même constante

[Rikium]

il y a 16 minutes, tino_ale a dit :

J’arrive à imaginer comment des cellules plus grandes unitairement optimisent la quantité de matière active embarquée dans un volume constant

Moins de contenant, plus de contenu, ça fait tout à fait sens à conceptualiser pour moi aussi

[Samsaggace]

il y a 9 minutes, tino_ale a dit :

J’arrive à imaginer comment des cellules plus grandes unitairement optimisent la quantité de matière active embarquée dans un volume constant

Pour moi cela tient à la non linéarité entre le volume actif et le volume mort des cellules.

Tu as sans aucun doute raison sur ce point.

Il y a surement aussi une optimisation pour la technologie existante avec nécessité de refroidissement qui conduisait à un diamètre de 21 mm et celle de la nouvelle technologie qui aboutit à un optimum de 46 mm.

Je reste quand même sur ma faim avec une augmentation de seulement 16% de l'autonomie alors que la seule différence de hauteur amène déjà 10/70 = 14,2% pour des packs de surface analogue. J'aurais bien vu un pack 100 kWh pour une Model 3 2022 (même taille et même poids que le pack LR 75 kWh actuel) assurant 500 miles /  800 km d'autonomie soit un gain d'un tiers environ.

Mais sur le point de l'autonomie, Tesla nous aura toujours apporté de bonnes surprises, aussi nous pouvons garder espoir !

[Rikium]

il y a 36 minutes, Samsaggace a dit :

Il y a surement aussi une optimisation pour la technologie existante avec nécessité de refroidissement qui conduisait à un diamètre de 21 mm et celle de la nouvelle technologie qui aboutit à un optimum de 46 mm.

J'avais retenu ces deux slides qu'ils utilisaient pour justifier le diamètre optimal de 46mm. 

Je suppose que celui justifiant la supercharge est aussi lié (directement / indirectement) au sujet refroidissement et que la nouvelle technologie tabless leur permet justement d'augmenter le diamètre.

 

 

[Kratus]

Le 23/09/2020 à 11:19, Elkalpine a dit :

s'ils sont en train de modifier les chaines de production à Fremont, ils ont le temps de voir comment s'organiser sur Berlin

Les machines sont fabriquées en Allemagne, par Tesla Advanced Automation Europe (anciennement Grohmann). 

 

Donc potentiellement plus facile à installer à Berlin qu'à Fremont. 

[zeta]

Il y a 10 heures, Solardream a dit :

C est faux, ils n'ont pas parlé de la source et de la quantité d énergie pour produire tout ça et c est loin d être négligeable. 

Le but même du stockage stationnaire (PowerPack/Gigapack) sont de contribuer à passer le réseau électrique en 100% renouvelable. Ça prendra du temps et ne dépendra pas seulement d'eux, mais a terme toute l'énergie utilisée sera renouvelable. Leur process ne requière pas spécifiquement d'énergies fossiles. Et ça s'améliorera de jour en jour, au fur et à mesure du développement de la production renouvelable.

Et leur lignes seront beaucoup plus efficientes, du fait de l'élimination d'étapes inutiles et gourmandes en énergie (comme le séchage des électrodes qui n'existe plus avec le process de Maxwell), donc le système demande aussi moins d'énergie pour commencer.

 

Il y a 6 heures, LouisF a dit :

Et il a expliqué que ce qui empêchait de faire des batteries plus grandes jusqu'à présent c'était les problèmes de surchauffe lors de la charge. Problème surmonté par une innovation que je n'ai pas comprise.

Il y a deux raisons principales, dont la proportion des effets est difficile à estimer:

* le design "tabless"

* le process de Maxwell de dépose "sèche" des électrodes

 

Pour comprendre le design tabless, il faut voir comment une cellule est fabriquée : on dépose sur un film les électrodes (108, 120, 104, 110), puis on l'enroule, et on le met dans un boîtier cylindrique (c'est comme une pellicule photo sur les appareils argentique). Ensuite, on soude la petite patte au haut du film (appelée "tab", 122) sur le capuchon qui ferme le dessus de la batterie.

 

Cette image est le process actuel. Cela marche, mais présente plusieurs problèmes:

Le film sur lequel on dépose les électrodes est isolant électrique pour ne pas tout mettre en court circuit quand on l'enroule, mais est aussi isolant thermique, donc la chaleur au centre à du mal à atteindre les bords des cellules pour être évacuée.

Le courant électrique doit circuler à travers tout le rouleau pour sortir par cette petite patte, donc la résistance interne n'est pas négligeable.

 

Avec leur nouveau système, il ont supprimé la patte 122. A la place, ils ont fait dépasser l'une des électrode de quelques millimètre en haut du film, sur toute sa longueur. Avec un peu de magie, ils arrivent à replier ces différentes couches les unes sur les autres, et le mettent en contact avec le dessus de la batterie sans soudure (opération coûteuse car lente et complexe). La photo ci dessous est la vue de dessus, du côté où serait la petite patte 122 sur l'image d'avant. Toute la surface fait maintenant contact:

Les avantages sont:

* l'électrode est bonne conductrice thermique entre le haut et le bas de la cellule, et le haut de la cellule est remplie de matière, pas juste le tab, donc la chaleur peut s'évacuer facilement par le dessus, plus besoin de traverser les couches d'isolant pour atteindre les bords.

* Le courant n'a plus à traverser tout le film pour atteindre le tab, il y a une sortie en haut du film sur toute sa longueur, donc un chemin plus court, donc une résistance plus faible. Moins de résistance crée moins de chaleur

 

 

Ensuite, il y a le process de dépose d'électrode propriétaire de Maxwell. Actuellement, on mélange dans des solvants les matériaux, on les dépose, et on les passe au four pour qu'il prenne leur forme finale. Un problème est qu'une partie du solvant reste présent et n'a pas les caractéristiques des électrodes, donc s'oppose au passage des ions ou électrons créant de la résistance, donc de la chaleur. Au passage, le solvant restant semble aussi accélérer la dégradation des cellules.

Maxwell est capable de déposer les matériaux de façon "sèche", sans l'étape de mélange avec le solvant et le four. C'est non seulement plus rapide, demande une ligne plus simple et moins coûteuse, consomme moins d'énergie, mais aussi ne laisse pas (autant) de solvants dans le résultat : donc moins de résistance parasite, donc moins de chaleur créée, et une potentielle voie d'amélioration de la durée de vie.

[Kratus]

Le 23/09/2020 à 11:59, Solardream a dit :

Grosse déception sur l absence d annonce sur la durabilité des nouvelles batteries. Ils doivent être bien loin du million de miles actuellement...

Je pense que c'est une question de priorité dans la communication. 

 

Je parie que le million de miles sera officialisé à la mise en production du semi-remorque. 

C'est un atout commercial potentiellement très puissant sur ce marché. 

[zeta]

Il y a 3 heures, Samsaggace a dit :

Je reste quand même sur ma faim avec une augmentation de seulement 16% de l'autonomie alors que la seule différence de hauteur amène déjà 10/70 = 14,2% pour des packs de surface analogue. J'aurais bien vu un pack 100 kWh pour une Model 3 2022 (même taille et même poids que le pack LR 75 kWh actuel) assurant 500 miles /  800 km d'autonomie soit un gain d'un tiers environ.

Mais sur le point de l'autonomie, Tesla nous aura toujours apporté de bonnes surprises, aussi nous pouvons garder espoir !

Pourquoi seulement 16% d'augmentation de l'autonomie ? C'est l'augmentation en comptant uniquement le changement de format.

Il y a bien plus de changements prévus, dont la chimie et l'intégration véhicule, aboutissant à +54%.

 

[Kratus]

Il y a 22 heures, tino_ale a dit :

L'autre info que personne ne commente c'est que Tesla va peut être le premier à fermer la boucle production-recyclage, c'est juste un enjeu énorme de tout producteur de batterie... entre économie potentielle et sécurisation de ses approvisionnements, c'est vraiment le bon moment de sérieusement se positionner sur le sujet. Une fois encore ils voient juste.

Oui. 

Et le gars qui développe le recyclage, notamment à l'usine du Nevada, n'est que que J. B. STRAUBEL, co-fondateur de Tesla , qui a monté sa propre start'up Redwood Materials pour ça. 

https://electrek.co/2020/08/31/tesla-co-founder-jb-straubel-startup-redwood-recycling-scrap-gigafactory-nevada/

[Kratus]

Il y a 8 heures, LouisF a dit :

il a expliqué que ce qui empêchait de faire des batteries plus grandes jusqu'à présent c'était les problèmes de surchauffe lors de la charge. Problème surmonté par une innovation que je n'ai pas comprise.

J'ai compris que la question de la surchauffe a été réglée par 2 choses :

1. La technologie "tabless" réduit considérablement le chemin à parcourir par les électrons 

2. Elle permet aussi un refroidissement de la cellule par ses extrémités (comme le fait d'ailleurs aussi Lucid) 

[Kratus]

Il y a 8 heures, Rikium a dit :

La seule image qui reste figée dans ma tête pour l'instant c'est un château de carte auquel on essaye d'enlever un groupe de carte en bas de la structure, forcément le château de carte se casse la gueule. 

 

Il y a 7 heures, Samsaggace a dit :

On peut aussi imaginer un outillage spécial pour le démontage de la batterie qui maintienne la rigidité de la voiture...

 

Elon a bien expliqué que ce sera la batterie qui assurera la rigidité de l'ensemble. 

Il a même utilisé l'image d'une décapotable pour faire comprendre la chose. 

 

Je pense, comme Samsaggace, qui faudra recourir à un dispositif rigide externe le temps de l'opération. 

 

D'ailleurs, pour ceux qui s'en souviennent, on voyait déjà cela lors de la démonstration de Tesla sur l'échange rapide de batteries sur la Model S. 

 

 

C'était en 2013,ça ne nous rajeunit pas... 

 

[zeta]

2 choses vu ce jour que j'ai trouvé très intéressant:

 

https://twitter.com/jpr007/status/1308922900695650306

Tesla est l'un des rare fabricant de véhicule électrique a utiliser des batteries cylindriques. Les autres utilisent généralement un format prismatique ou "pouch", dont certains ont moqué le choix des cellules cylindriques. (Si quelqu'un à une liste des formats de chaque véhicule, merci de la partager!)

Une bonne partie des améliorations présentées par Tesla ne sont applicables qu'au format cylindrique : tabless, augmentation du format, utilisation structurelle des cellules.

Cela implique donc que sauf grosse évolution des autres formats, cela va creuser l'écart de rentabilité entre les formats, et forcer les fabricants a se tourner vers le format cylindrique pour rester concurentiels. Cela pourrait ainsi avoir ainsi rendu obsolète les usines des autres formats en projet.

 

https://twitter.com/jpr007/status/1308950882831069184

La ligne pilote sur laquelle Tesla teste sa nouvelle techno est dimensionnée pour pouvoir produire 10GWh/an a terme, avant de passer à 20GWh/an pour les lignes finales.

Normalement une ligne pilote, ça produit peu de choses en proportion avec le reste de l'industrie.

Pour illustrer la disruption que Tesla est en train de lancer, voilà la liste des usines (donc toutes les lignes sur un site donné) de batteries du monde entier, classée par taille.

La ligne pilote serait aujourd'hui la 13ème plus grande usine du monde. C'est juste pour une unique ligne pilote... il y aura des dizaines de ligne finales dans une Terrafactory...

Si vous avez d'autres sources pour comparer/valider celle ci je suis preneur aussi.

 

[Kratus]

Il y a 3 heures, Rikium a dit :

 

Merci, tu as retrouvé le visuel que j'avais gardé en mémoire. 

C'est de la courbe orange du bas que je parlais précédemment. 

[Kratus]

il y a 7 minutes, zeta a dit :

Les autres utilisent généralement un format prismatique ou "pouch". 

 

Il me semble que les pouch sont déjà tabless, par définition. 

 

Mais elles imposent de fortes contraintes liées à leurs variations dimensionnelles (gonflement) et sont très difficiles à refroidir. 

[lithium73fr]

Est ce que vous avez pu lire des articles de bonne qualité sur le battery day ? (plutôt en Français pour partager avec la famille)

Pour les quelques articles que j'ai pu voir, les journalistes ne semblaient pas avoir bien compris l'enjeu des nouvelles batteries de manière global, ils n'ont retenu que la plaid et les nouvelle cellules...

[Kratus]

il y a 1 minute, lithium73fr a dit :

les journalistes ne semblaient pas avoir bien compris l'enjeu des nouvelles batteries de manière global

Proverbe chinois : quand le sage montre la lune, l'idiot regarde le doigt. 

[zeta]

il y a 10 minutes, Kratus a dit :

 

Il me semble que les pouch sont déjà tabless, par définition. 

 

Mais elles imposent de fortes contraintes liées à leurs variations dimensionnelles (gonflement) et sont très difficiles à refroidir. 

C'est bien possible, il faut que je creuse la question.

Dans tous les cas le résultat est le même : une partie des solutions mises en place sur cellules cylindrique permettant une partie de l'amélioration des performances et de l'autonomie ne sont pas transposables directement aux pouch et prismatiques, ce qui creuse l'écart avec les cylindrique. Sauf si d'autres fabricants trouvent ce genre de fortes améliorations sur leurs formats, ils pourront suivre.

Si l'on en croit Munro pendant le démontage de la model Y, les pouch sont les plus coûteuses, les prismatiques un peu moins, et les cylindrique étaient déjà le plus économique avant ces changements.

 

il y a 8 minutes, lithium73fr a dit :

Est ce que vous avez pu lire des articles de bonne qualité sur le battery day ? (plutôt en Français pour partager avec la famille)

Pour les quelques articles que j'ai pu voir, les journalistes ne semblaient pas avoir bien compris l'enjeu des nouvelles batteries de manière global, ils n'ont retenu que la plaid et les nouvelle cellules...

Le seul que j'ai croisé qui tient la route pour le moment est d'Electrek, mais en Anglais. Si les outils de traduction automatique ne le massacre pas, c'est peut être lisible en français:

https://electrek.co/2020/09/23/tesla-battery-puzzle-innovation/

 

[Rikium]

Il y a 1 heure, zeta a dit :

Avec un peu de magie, ils arrivent à replier ces différentes couches les unes sur les autres, et le mettent en contact avec le dessus de la batterie sans soudure

Est ce que cela est un process qui existe déjà et que Tesla s'évertue à industrialiser ou ce process est tout nouveau en provenance des cerveaux de Tesla ?

Je serais curieux de voir comment cela fonctionne industriellement, ça doit quand même être ultra pointu et bluffant à voir comme process pour faire les micro découpe et micro pliage.

 

Il y a 1 heure, zeta a dit :

C'est l'image qui m'a le plus impressionné de tout ce qu'ils ont montré, une oeuvre d'art ! (J'espère que c'est pas photoshopé 🤣)

[zeta]

il y a 51 minutes, Rikium a dit :

Est ce que cela est un process qui existe déjà et que Tesla s'évertue à industrialiser ou ce process est tout nouveau en provenance des cerveaux de Tesla ?

Difficile à dire sans être expert en batteries ... (ce que je ne suis pas, c'est juste un sujet qui m'intéresse).

Ils ont un brevet sur cette solution, présenté il y a déjà plusieurs mois. Cela ne garanti pas en soi que ça soit nouveau.

De ce que je vois, de nombreux spécialistes semblent être impressionnés pas le fait que Tesla ait réussi à atteindre un diamètre aussi grand, donc même si l'idée n'est pas nouvelle il y a au moins un nouvel échelon atteint pour rendre cette solution viable.

[Anakil]

En parlant d'articles moyen de la presse, j'ai lu sur notre média national belge (RTBF) que dans l'article ils parlent de la production de batteries en disant que la très grande majorité est produite par des asiatiques (japonais, chinois, ...) et produit en Asie pour la majorité également, et que Tesla n'arrive que loin derrière. Sauf qu'ils ont compté la gigafactory du Nevada comme "Panasonic" qui est effectivement japonais (ça reste une usine de Tesla à ce que je sache avec Panasonic qui est partenaire), mais c'est surtout pas vraiment produit en Asie (A moins que le Japon ait annexé le Nevada). C'est sur que si on ne compte que leur usine test pour Tesla, ça fait bien peu actuellement.  

Par contre, je vois dans le graphique de @zeta que Samsung produit des batteries en Hongrie ?! Je ne savais du tout. Elles sont utilisées par quel marque ?  

[BRETON38]

 

 

Le 24/09/2020 à 09:54, LouisF a dit :

On peut supposer des modules aux dimensions optimales selon les dimensions de la batterie, donc pas de gain.

Oui volumétrique c'est même x5.5

De la présentation de Tesla, j'ai compris que dans un petit volume de cellule il y a de la perte en capacité d'énergie du fait des anodes, cathodes, electrolyte etc etc qui sont encombrantes. En augmentant le volume du cylindre, on peut caser plus de meilleures matières énergétiques "utiles" donc moins de perte. Une addition d'améliorations ensuite fait le reste. 

[BRETON38]

Un journaliste de LCI qui relate correctement, je n'en reviens toujours pas. 

https://www.lci.fr/high-tech/batteries-prix-des-voitures-en-quoi-tesla-de-elon-musk-a-frappe-un-grand-coup-2165356.html

[zeta]

Il y a 10 heures, Anakil a dit :

Par contre, je vois dans le graphique de @zeta que Samsung produit des batteries en Hongrie ?! Je ne savais du tout. Elles sont utilisées par quel marque ?  

Ça ne réponds pas directement à ta question, mais je viens de retrouver le sujet génial de @Chris. où il notait toutes les infos des batteries de chez véhicule, dont le format (cylindrique, prismatique, pouch) que je cherchais au dessus et les fournisseurs (LG, Samsung ...) :

 

https://forums.automobile-propre.com/topic/comparatif-des-principaux-mod%C3%A8les-de-v%C3%A9hicules-%C3%A9lectriques-8542/

 

Voici une copie de l'image récap de la partie batterie:

Dommage qu'il ne maintienne plus cette liste, je ne sais pas où il trouvais toutes ces infos !

A l'époque Samsung fournissait les BMW i3. A voir si il y a du nouveau depuis.

 

Il est intéressant de voir à quel point le cylindrique est boudé par les autres fabricants.