Laut Nachrichten vom 19. September veranstaltete Elon Musk, CEO von Tesla, diese Woche vor drei Jahren eine auffällige Veranstaltung im Freien, die er „Tag der Batterie“ nannte. Musk hat bereits mehrfach erwähnt, dass er plant, ein erschwingliches Elektroauto für den Massenmarkt auf den Markt zu bringen, und schließlich hat er den Tesla-Fans auf dem Battery Day seine Pläne erläutert, um dorthin zu gelangen.

Mehr als zwei Stunden lang hat Musk den Herstellungsprozess von Batterien für Elektrofahrzeuge neu konzipiert und neue Methoden eingeführt, darunter Nickel- und Lithiumabbau und -verarbeitung, Elektrodenherstellung, Batteriedesign und -stapelung. Er sagte, diese neuen Methoden würden die Kosten für Batterien bis etwa 2023 halbieren und es Tesla ermöglichen, Elektroautos zu produzieren, die nur 25.000 US-Dollar kosten.

Heute ist Teslas „Tag der Batterie“ zu einem wichtigen Moment in der Branche geworden, da Musk seine Konkurrenten warnt, dass sie die Kosten deutlich senken müssen, sonst riskieren sie, das Rennen um Elektroautos zu verlieren. Volkswagen und BMW haben zugesagt, die Batteriekosten um 50 % zu senken, und General Motors hat zugesagt, die Batteriekosten um etwa 40 % zu senken. Viele Unternehmen sind diesem Beispiel gefolgt und haben die von Musk als übergroße 4680-Batterie bezeichnete Batterie entwickelt, die mit einem Durchmesser von 46 Millimetern (1,8 Zoll) und einer Länge von 80 Millimetern (3,1 Zoll) etwa doppelt so groß ist wie eine herkömmliche zylindrische Batterie für Elektroautos. Andere Unternehmen versuchen, Produktionsmethoden wie Trockenzellenelektroden (DBE) zu verbessern, um teure herkömmliche Geräte zur Elektrodenherstellung zu ersetzen.

Allerdings muss der 25.000 US-Dollar teure Tesla, den Analysten als Model 2 bezeichnen, noch vorgestellt werden, und es sieht nicht so aus, als würde er bald auf den Markt kommen. Der Schlüssel zur Preissenkung bei Elektrofahrzeugen ist die Batterie, die 40 % der Gesamtkosten eines Fahrzeugs ausmachen kann. Tesla hat mit der Kleinserienproduktion von 4680 Batterien begonnen. Die in den riesigen Fabriken des Unternehmens in Fremont, Kalifornien, und Austin, Texas, produzierten Batterien reichen aus, um die Montage von etwa 75.000 Modell-Y-Fahrzeugen pro Jahr zu unterstützen, aber das ist nur ein kleiner Teil im Vergleich zu den 750.000 Modell-Y-Fahrzeugen, die Tesla im Jahr 2022 verkaufen wird. Die frühen 4680-Batterien scheinen nicht viele der Änderungen aufzuweisen, die Musk auf dem Battery Day beschrieben hat. Beispielsweise verwenden ihre Kathoden keine Trockenzellenelektroden und ihre Anoden enthalten kein Silizium, wie aus mehreren unabhängigen Zerlegungen der Zellen hervorgeht.

Tatsächlich enthüllte der Biograf Walter Isaacson (Walter Isaacson) in der kürzlich veröffentlichten „Elon Musk Biography“, dass Musk selbst die Idee, einen kostengünstigen Tesla als Kernprodukt von „Battery Day“ zu verwenden, allmählich abgekühlt hat. Isaacson schrieb, dass Teslas Chefdesigner Franz von Holzhausen Musk mehrmals Entwürfe für das 25.000 US-Dollar teure selbstfahrende Auto vorgelegt habe, die jedoch von Musk abgelehnt wurden, der offenbar mehr an der Entwicklung eines teureren selbstfahrenden Taxis interessiert zu sein schien. Musk glaubt, dass Autobesitzer ihre Fahrzeuge vermieten können, wenn sie sie nicht nutzen, und hohe Gebühren verdienen können, um die Kosten für den Autokauf zu decken. Aber von Holzhausen unterstützte die Entwicklung von Modell 2 und entwickelte dieses Modell stillschweigend in seinem Designstudio. Erst im September 2022 genehmigte Musk schließlich die Entwicklung dieses Autos. Das Buch sagt nicht, wann Tesla das Model 2 auf den Markt bringen wird, aber es könnte noch Jahre dauern. Musk hat 2019 eine Konzeptversion des elektrischen Pickups Cybertruck veröffentlicht, die Massenproduktion muss jedoch möglicherweise bis zum nächsten Jahr warten.

Der 25.000-Dollar-Tesla ist wohl nicht mehr so ​​wichtig wie früher, wenn es um den Aufbau eines Massenmarktes für Elektroautos geht. Die chinesischen Elektroautohersteller BYD, SAIC MG und Jikry produzieren eine Vielzahl hochwertiger Modelle zu Preisen zwischen 16.000 und 26.000 US-Dollar. Volkswagen gab bekannt, dass es ein Elektroauto entwickelt, das 20.000 bis 30.000 US-Dollar kosten wird und voraussichtlich bis 2030 auf den Markt kommen wird. Es gibt jedoch keine Hinweise darauf, dass chinesische Autos in großem Umfang im Westen verkauft werden, und die Elektroautoverkäufe von Volkswagen sind nicht überragend.

Daher bleibt Musks Plan sehr wichtig. Wie Apple genießt auch die Marke Tesla ein hohes Ansehen: Gemessen an der Beliebtheit des Model Y könnte die Einführung von Tesla-Autos zum Familienpreis dazu beitragen, den Verkauf von Elektrofahrzeugen in großem Umfang anzukurbeln. Kein anderer Autohersteller außerhalb Chinas hat die gleichen Chancen, auf dem Massenmarkt für Furore zu sorgen.

Vision vom „Battery Day“

Seit der Gründung von Tesla Anfang der 2000er Jahre spricht Musk von seinem Traum, günstige Elektroautos zu bauen. In Teslas „Masterplan“ aus dem Jahr 2006 erklärte Musk, dass Teslas Hauptziel darin bestehe, eine Ära preisgünstiger Elektrofahrzeuge für den Heimgebrauch zu schaffen und Fahrzeuge mit fossilen Brennstoffen abzuschaffen. Er plant, zunächst teure Elektroautos wie den 100.000 US-Dollar teuren Tesla Roadster zu bauen und dann die Kosten bei Folgemodellen schrittweise zu senken. Heutzutage können Subventionen der US-Regierung den Preis des Basismodells 3 auf etwa 30.000 US-Dollar senken. Aber Model 2 dürfte günstiger sein, und nach Subventionen dürfte der Preis unter 20.000 US-Dollar liegen.

Am „Battery Day“ steigerte Musk noch einmal die Erwartungen an dieses Elektroauto. Er sagte, dass Tesla innerhalb von drei Jahren ein Elektroauto im Wert von 25.000 US-Dollar produzieren werde, und der Schlüssel zum Erreichen dieses Ziels sei die Batterie und das verwendete Metall. Musk sagte damals: „Zu diesem Zweck investieren wir mehr Energie in die Batterieherstellung und versuchen, jeden Aspekt vom Bergbau bis zur Herstellung kompletter Batteriepakete zu revolutionieren. Wir sind nicht aus Spaß im Batteriegeschäft tätig, sondern weil es zu einem limitierenden Faktor und Engpass für unser schnelles Wachstum geworden ist.“

Ein genauerer Blick auf Musks Rhetorik in den letzten sieben Jahren zeigt jedoch, dass er in der Frage der billigen Autos manchmal schwankte. Im aktualisierten Masterplan von 2016 erwähnte Musk kein Thema von Heim-Elektroautos, erklärte aber erstmals öffentlich, dass sich „fast jeder“ selbstfahrende Taxis im Privatbesitz leisten könne. Als er vor fünf Monaten seinen dritten Masterplan veröffentlichte, sprach er überhaupt nicht über bezahlbare Autos. Seine Ambivalenz scheint auf seine Begeisterung für selbstfahrende Autos zurückzuführen zu sein. Am „Battery Day“ versprach Musk sogar, das Modell 2 mit freihändigen Fahrfunktionen auszustatten. Anscheinend könnten ihn die größeren Vorteile der Herstellung selbstfahrender Taxis beeinflusst haben.

Isaacson enthüllt in dem Buch, dass Musk während einer Telefonkonferenz im Sommer 2022 von Holzhausen und anderen Tesla-Führungskräften sagte, dass selbstfahrende Taxis „alles verändern“ würden. „Dieses Produkt wird Tesla zu einem 10-Billionen-Dollar-Unternehmen machen, und die Leute werden auch in hundert Jahren noch über diesen Moment sprechen.“ Von Holzhausen und Lars Moravy, Teslas Vizepräsident für Fahrzeugtechnik, haben wiederholt versucht, Musk davon zu überzeugen, sowohl das 25.000-Dollar-Auto als auch selbstfahrende Taxis zu bauen.

Schließlich brachten von Holzhausen und Molave ​​im September 2022 wirtschaftliche Argumente für die Einführung des Modells 2 vor. Isaacson schrieb in dem Buch, dass Musk mehrfach öffentlich vorhergesagt habe, dass die jährliche Wachstumsrate von Tesla bis 2020 etwa 50 % erreichen werde, wenn der jährliche Fahrzeugabsatz 20 Millionen Fahrzeuge erreichen könnte. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die beiden Stellvertreter von Musk jedoch davon ausgehen, dass die Produktlinie von Tesla ein kleines, günstiges Auto umfassen muss, das doppelt so viel verkauft werden könnte wie Mittelklasse-Limousinen und SUVs wie das Model 3 und das Model Y. Es könnte Jahre dauern, bis selbstfahrende Taxis die behördliche Genehmigung erhalten, daher ist es sinnvoller, in der Zwischenzeit kleine 25.000-Dollar-Autos zu bauen. Das Unternehmen könnte beide Modelle auf derselben Montagelinie produzieren.

Laut Isaacsons Bericht genehmigte Musk schließlich vor sieben Monaten, im Februar dieses Jahres, von Holzhausens Plan. Von Holzhausen zeigte Musk Prototypen selbstfahrender Taxis und des Model 2. Beide Fahrzeuge sehen aus wie der CyberTruck, mit scharfen Kanten und einem Blade-Runner-Flair. Isaacson zitierte Musk mit den Worten: „Wenn eines dieser Autos um die Ecke kommt, denken die Leute, sie sehen etwas aus der Zukunft.“

Details entscheiden über Erfolg oder Misserfolg

Außer Tesla sehen auch andere Unternehmen die Vorteile der größeren 4680-Zellen, die die Anzahl der für einen 100-Kilowattstunden-Akku benötigten Zellen von 4.416 auf 960 reduzieren. Berichten zufolge wetteifern Unternehmen wie Panasonic aus Japan, Samsung und LG Energy Solutions aus Südkorea sowie CATL aus China um die Einführung dieses neuen Batterietyps.

Darüber hinaus bietet der 4680-Akku mehr Potenzial. Tesla ersetzte herkömmliche Batteriezellen durch eine andere Methode und führte ein Wärmeableitungssystem ein, das sie „pollose Ohren“ nennen. Durch die Zugabe von Silizium zur Anode wird die Reichweite erheblich verbessert. Wie 4680 haben viele Unternehmen begonnen, Lösungen für das DBE-Problem zu untersuchen, darunter das Siliziumanoden-Startup OneDBattery Sciences in Palo Alto, Kalifornien, das Massachusetts-Startup AMBatteries und die Saueressig-Gruppe in Deutschland.

Allerdings erwies sich die Beherrschung all dieser Innovationen als schwierig: Tesla und andere Unternehmen haben DBE erfolgreich für Batterieanoden eingesetzt, da das in den meisten Anoden verwendete Graphitmaterial normalerweise glatt ist und beim Komprimieren mit Kalandrierwalzen flach wird. Diese Unternehmen hatten jedoch Schwierigkeiten, Nickel-, Mangan- und Kobaltpartikel in Kathoden zu rollen, da sie sich nicht abflachen lassen oder leicht an Stromabnehmern aus Aluminium haften. Laut einem Batterieabbau, der letztes Jahr von Jordan Giesige, Moderator des Podcasts „The Limiting Factor“, organisiert wurde, war bei der Tesla 4680-Batterie kein Silizium in die Kathode eingebracht. Rob Anstey, CEO des Siliziumanodenherstellers Graphenix Development, sagte, Silizium sei hart und scharf und könne Stromabnehmer und Kalandrierwalzen zerkratzen und schneiden. Matt Tyler, Leiter der Forschungs- und Entwicklungsabteilung für Trockenelektroden bei Tesla, antwortete nicht auf eine Bitte um Stellungnahme.

„Es gibt eine riesige Lücke zwischen etwas konzeptionell Coolem und dem Endprodukt“, sagte Alex Yu, Chief Technology Officer von Factory Energy, einem in Massachusetts ansässigen Entwickler von Lithium-Metall-Batterien. „Man kann vielleicht auf viele neue Ideen kommen, aber die Validierung braucht Zeit. Von der Forschung und Entwicklung über kleine Muster bis hin zu einem echten Produkt, das kostengünstig und von hoher Qualität ist, dauert es Jahre.“

Der Battery Day findet großen Anklang, weil er eine hochkarätige Coming-out-Party für Unternehmen ist, die seit mehr als einem Jahrzehnt versuchen, Batterien für Nutzfahrzeuge herzustellen. Jetzt drängt Musk sie zu Innovationen und bringt Elektrofahrzeuge in den Mainstream. Niemand wagt es, die Herausforderung zu unterschätzen, aber da so viele Unternehmen Musks Beispiel folgen, kann es bedeuten, dass nur er sie zu ihren Zielen führen kann. (wenig)