La buena noticia es que al utilizar celdas más grandes y un nuevo proceso para recubrir en seco los electrodos, Tesla podría reducir a la mitad el coste de una batería del Modelo Y, ahorrando más del 8% del precio de partida del coche en EE.UU., dijeron expertos en baterías vinculados a la empresa.

La mala noticia es que sólo está a medio camino, según 12 expertos cercanos a Tesla o familiarizados con su nueva tecnología.

Esto se debe a que la técnica de revestimiento en seco utilizada para producir las celdas más grandes de la batería 4680 de Tesla es tan nueva y no está probada que la empresa está teniendo problemas para escalar la fabricación hasta el punto en el que los grandes ahorros de costes surtan efecto, dijeron los expertos a Reuters.

"Simplemente no están listas para la producción en masa", dijo uno de los expertos cercanos a Tesla.

Aun así, los avances que Tesla ya ha conseguido en el recorte de los costes de producción de las baterías en los últimos dos años podrían ayudar a aumentar los beneficios y ampliar su ventaja sobre la mayoría de los rivales de los vehículos eléctricos (VE).

Los inversores consideran que las mejoras prometidas por Musk en el coste y el rendimiento de las baterías son fundamentales para que Tesla inicie una era en la que pueda vender un VE de 25.000 dólares con beneficios, y tenga más posibilidades de alcanzar sus objetivos para 2030.

Los sistemas de baterías son el elemento más caro de la mayoría de los vehículos eléctricos, por lo que fabricar paquetes de bajo coste y alto rendimiento es la clave para producir coches eléctricos asequibles que puedan competir con los rivales de motor de combustión en los precios de etiqueta.

Tesla es uno de los pocos grandes fabricantes de automóviles que producen sus propias baterías para vehículos eléctricos y, al fabricar las celdas del Modelo Y en plantas de EE.UU., el todoterreno seguirá siendo elegible para los créditos fiscales de EE.UU. cuando muchos vehículos eléctricos rivales podrían dejar de serlo.

Entre los 12 expertos en baterías con los que habló Reuters, nueve tienen vínculos estrechos con Tesla y tres de los nueve han examinado la tecnología de las baterías nuevas y viejas de Tesla por dentro y por fuera mediante desmontajes.

Tesla no respondió a las solicitudes de comentarios.

'LO RESOLVERÁ'

Las fuentes pronostican que a Tesla le resultará difícil implantar por completo el nuevo proceso de fabricación de baterías en seco antes de finales de este año, y quizá no hasta 2023.

Stan Whittingham, coinventor de las baterías de iones de litio y premio Nobel en 2019, cree que el director ejecutivo de Tesla, Elon Musk, ha sido demasiado optimista en cuanto a los plazos de comercialización de la nueva técnica.

"Creo que lo resolverá, pero no será tan rápido como le gustaría. Llevará algún tiempo probarlo realmente", dijo.

En agosto, Musk dijo a los accionistas que Tesla produciría grandes volúmenes de baterías 4680 para finales de 2022.

Según los expertos, Tesla sólo ha sido capaz de reducir el coste de la batería del Modelo Y entre 2.000 y 3.000 dólares hasta ahora, aproximadamente la mitad del ahorro que Tesla había previsto para la batería 4680, que presentó hace dos años.

Sin embargo, ese ahorro ha venido principalmente del diseño de las nuevas celdas 4680, que son más grandes que las de la actual batería 2170 de Tesla, dijeron.

Pero el corazón del impulso para reducir los costes es la tecnología de revestimiento en seco, que Musk ha descrito como revolucionaria pero difícil de ejecutar.

Según las fuentes, debería proporcionar hasta la mitad del ahorro de costes de 5.500 dólares que Tesla espera conseguir, al reducir los costes de fabricación y los gastos de capital únicos.

Tesla adquirió los conocimientos técnicos en 2019 cuando pagó más de 200 millones de dólares por Maxwell Technologies, una empresa de San Diego que fabrica ultracondensadores, que almacenan energía para dispositivos que necesitan ráfagas rápidas de electricidad, como los flashes de las cámaras.

Basándose en la tecnología de Maxwell, Tesla comenzó a fabricar 4680 celdas secas este año, primero en un piloto cerca de su planta de Fremont, California, y más recientemente en su nueva sede mundial en Austin, Texas.

'LO MEJOR DE SU CLASE'

La tecnología permite a Tesla prescindir del antiguo, más complejo y costoso proceso de recubrimiento en húmedo. Es caro porque necesita una cantidad considerable de electricidad, maquinaria, espacio en la fábrica, tiempo y una gran mano de obra.

Para recubrir los electrodos en el proceso húmedo, los fabricantes de baterías mezclan los materiales con disolventes aglutinantes tóxicos. Una vez revestidos, los electrodos se secan en enormes hornos, y los disolventes tóxicos que se evaporan en el proceso se recuperan, se tratan y se reciclan, lo que aumenta el coste.

Con la nueva tecnología, los electrodos se recubren utilizando diferentes aglutinantes con poco uso de líquidos, por lo que no es necesario secarlos. Esto significa que es más barato, más rápido y también menos perjudicial para el medio ambiente.

Debido a su simplicidad, el proceso permite a Tesla reducir el gasto de capital en un tercio y recortar tanto la huella de una fábrica como su consumo de energía a una décima parte de lo que se necesitaría para el proceso húmedo, ha dicho Tesla.

Pero la empresa ha tenido problemas para comercializar el proceso, dijeron las fuentes.

Maxwell desarrolló su proceso de recubrimiento en seco para los ultracondensadores, pero el reto del recubrimiento de los electrodos para las baterías de los vehículos eléctricos es que son mucho más grandes y gruesos, lo que dificulta su recubrimiento con una calidad constante a velocidades de producción en masa.

"Pueden producir en pequeño volumen, pero cuando empezaron la producción en gran volumen, Tesla acabó con muchos rechazos, demasiados", dijo a Reuters una de las fuentes vinculadas a Tesla.

Los rendimientos de la producción eran tan bajos que todo el ahorro de costes previsto por el nuevo proceso se perdió, dijo la fuente.

Si se materializan todas las eficiencias potenciales del revestimiento en seco y de las celdas más grandes, el coste de fabricación del pack de baterías 4680 del Modelo Y debería bajar a entre 5.000 y 5.500 dólares, aproximadamente la mitad del coste del pack 2170, según las fuentes.

Sin embargo, el aumento del coste de los materiales y la energía de las baterías supone un riesgo para esas previsiones, y Tesla aún no ha sido capaz de mejorar significativamente la densidad energética de la nueva batería ni la cantidad de energía que acumula, como ha prometido Musk.

Aun así, a pesar de esos factores, el ahorro que se espera que consiga Tesla acabará convirtiendo la batería 4680 en la "mejor de su clase" en el futuro inmediato, según una fuente.

AMPLIACIÓN

Gran parte del ahorro de costes de entre 2.000 y 3.000 dólares conseguido con la batería 4680 hasta ahora ha procedido de otras mejoras, y el uso de celdas más grandes ha demostrado ser especialmente potente, según los expertos.

Las celdas 4680 son 5,5 veces más grandes que las 2170 en volumen. Las antiguas celdas cilíndricas miden 21 mm de diámetro y 70 mm de altura, de ahí su nombre. Las células 4680 tienen un diámetro de 46 mm y una altura de 80 mm.

Con la tecnología más antigua, Tesla necesita unas 4.400 celdas para alimentar el Modelo Y y hay que soldar 17.600 puntos -cuatro por celda- para crear un paquete que pueda integrarse en el coche, dijeron las fuentes.

El pack de baterías 4680 sólo necesita 830 celdas y Tesla ha cambiado el diseño para que sólo haya dos puntos de soldadura por celda, reduciendo la soldadura a 1.660 puntos y suponiendo un importante ahorro de costes.

El diseño más sencillo también significa que hay menos conectores y otros componentes, lo que ha permitido a Tesla ahorrar aún más en costes de mano de obra y tiempo de máquina.

Otra fuente de eficiencia ha sido la carcasa exterior de la célula más grande, mucho más resistente. Ahora Tesla puede unir las celdas con adhesivo formando un paquete rígido en forma de panal que luego se conecta directamente a la estructura interior del cuerpo del Modelo Y.

Esto elimina el paso intermedio de agrupar las células en módulos más grandes que luego se instalan en un paquete de baterías tradicional, dijeron las fuentes.

Al cambiar a este diseño "célula a vehículo", Tesla puede reducir el peso de un paquete de baterías tradicional de 1.200 libras en 55 libras o más, lo que supone un ahorro de entre 500 y 600 dólares por paquete, dijo una de las fuentes.

Pero dominar la técnica de revestimiento en seco sigue siendo el santo grial.

"Aumentar el volumen de la célula de la batería ayudó mucho a aumentar la eficiencia, pero aspirar a un ahorro de costes del 50% para la célula en su conjunto es otra cuestión", dijo una de las fuentes.

"Eso dependerá de que Tesla pueda implantar con éxito el proceso de revestimiento en seco en una fábrica".