Một dấu phân tách duy nhất (dẫn) và một ô túi một lớp (bên phải) từ bản trình bày của nhà đầu tư QuantumScape. Công ty sẽ phải sản xuất hàng nghìn chiếc như vậy nếu muốn có lãi. Hình ảnh: Bản trình bày QuantumScape
Đầu tuần này, giám đốc điều hành của Tesla Inc, ông Elon Musk đã chia sẻ kinh nghiệm của mình trong việc tăng cường sản xuất xe của công ty mình. Tesla, vốn nổi tiếng với các vấn đề sản xuất, chỉ gần đây đã xoay sở để thường xuyên chuyển xe từ các cơ sở của mình ở Hoa Kỳ và Trung Quốc.
Mặc dù được đưa ra về sản xuất xe, nhưng nhận xét của giám đốc điều hành cho thấy công ty nghiên cứu pin Quantum Scape sẽ gặp khó khăn như thế nào để đạt được mục tiêu trang bị pin thể rắn cho số lượng lớn xe điện trong tương lai gần. Quantum Scape hiện đang nghiên cứu một vật liệu phân tách mới có thể tách anốt kim loại Lithium ra khỏi catốt và hoạt động như một chất điện phân để xáo trộn các electron qua lại trong pin.
“.. Những người chưa từng sản xuất sẽ không hiểu nó khó đến mức nào,”Phác thảo về Musk trong cuộc gọi của nhà đầu tư Tesla
Bình luận của Musk được đưa ra để trả lời câu hỏi đặt ra về tiến độ của nhà máy sản xuất Tesla ở Berlin, Đức, liên quan đến điểm chuẩn mà giám đốc điều hành trước đó công bố rằng có thể cải tiến từ 5 đến 10 lần so với dây chuyền sản xuất Model 3 đầu tiên.
Đáp lại, Musk nói:
Ồ, tôi nghĩ chúng ta vẫn còn khá xa nó. Ý tôi là điều cần lưu ý đối với sản xuất là, đối với những người chưa bao giờ sản xuất, họ chỉ không hiểu sản xuất cực kỳ khó khăn như thế nào. Tôi muốn rất nhấn mạnh ở đây. Protoypes là tầm thường. Chúng là trò chơi của trẻ con. Sản xuất khó. Nó rất khó. Bây giờ bạn nói sản xuất ở quy mô lớn với độ tin cậy cao và chi phí thấp? Khó khăn điên cuồng. Những gì Tesla đạt được trong lĩnh vực ô tô không phải là tạo ra một chiếc ô tô. Điều thực sự sâu sắc về mặt xe hơi là Tesla là công ty xe hơi đầu tiên của Mỹ đạt sản lượng sản xuất hàng loạt trong một trăm năm và không bị phá sản. Về cơ bản, bản thân tôi và nhiều người khác tại Tesla đã phải trải qua một số chứng phình động mạch để hoàn thành công việc này. Thật khó để không có ý tưởng. Và vấn đề về việc tạo ra một vật thể lớn và phức tạp là giả sử bạn có xấp xỉ bậc nhất, 10.000 vật phẩm duy nhất. Và ngay cả một trong những mặt hàng đó cũng chậm, điều đó nói rằng bạn chờ đợi, chỉ một cái. Không quan trọng bằng cách nào-quá tầm thường. Chúng tôi đã phải ngừng sản xuất vì thảm trong thùng xe. Chúng tôi đã ngừng sản xuất vì cáp USB. Tại một thời điểm, đối với Model S, chúng tôi thực sự đột kích mọi cửa hàng điện tử ở Bay Area.
Trong một vài ngày ở đó, không ai có thể mua cáp USB ở Bay Area vì chúng tôi đã đi mua tất cả chúng để đưa vào ô tô, theo đúng nghĩa đen. Và có hàng trăm câu chuyện như thế. Vì vậy, dù sao đi nữa, việc giải quyết những hạn chế đó và một vấn đề hậu cần khiến Chiến tranh Thế giới thứ hai trông có vẻ tầm thường. Tôi không đùa. Giống như quy mô là điên. Chúng ta đang nói đến hàng triệu chiếc ô tô, chuỗi cung ứng toàn cầu khổng lồ, 30 quốc gia, hàng chục cơ chế quản lý. Thật điên rồ. Đúng vậy.
Điều này áp dụng cho QuantumScape như thế nào? Công ty hiện đang nghiên cứu một tế bào nguyên mẫu nhỏ hơn rất nhiều so với tế bào có khả năng cung cấp năng lượng cho một chiếc xe điện trong tương lai. Họ cũng đang phát triển một phiên bản nhiều lớp của tế bào này, đánh dấu bước đầu tiên trong số nhiều bước trong việc mở rộng nguyên mẫu của nó thành một loại pin hoàn toàn có thể sử dụng được.
Nó dự kiến sẽ bắt đầu sản xuất hàng loạt vào năm 2024, hy vọng sẽ trở thành một trong những nhà cung cấp pin chính của hãng sản xuất ô tô Đức Volkswagen.
Tuy nhiên, một số vấn đề đi trước QuantumScape bao gồm việc mở rộng thiết kế tế bào của nó thành một tế bào bao gồm một số lượng lớn các lớp và sản xuất hàng loạt vật liệu phân tách của nó. Ngoài ra, vì công ty đã tuyên bố rằng vật liệu phân tách của họ (vật liệu nằm giữa cực dương và cực âm của pin) là độc quyền, nên Quantum Scape có thể sẽ cần thiết bị độc quyền để sản xuất nó.
Giả sử rằng tế bào QuantumScape cuối cùng sử dụng 50 lớp và cần 2.500 lớp để cung cấp năng lượng cho một chiếc xe (Model 3 của Tesla có 3.700 tế bào với 50 đến 100 lớp), thì trên mỗi chiếc xe, QuantumScape sẽ phải sản xuất 125.000 lớp dấu phân cách.
Pin 85 kWh của Tesla cho Model S. Hình ảnh: Electrek
Ngoài ra, với giả định Volkswagen xuất xưởng 20.000 xe điện (chưa đến 1/10 lô hàng của Tesla năm 2020), QuantumScape sẽ phải sản xuất 2,5 triệu lớp phân cách đơn giản để theo kịp nhà sản xuất ô tô Đức.
Dữ liệu từ các thử nghiệm tế bào nhiều lớp của công ty có thể không có sẵn vào cuối năm nay để xác định đầy đủ xem nó đã sẵn sàng để khóa thông số kỹ thuật cho máy tách gốm hay chưa. Nếu QuantumScape có thể hoàn thành thiết kế bộ phân tách cuối cùng vào cuối năm nay, nó sẽ vẫn phải đối phó với việc chuyển từ một túi pin một lớp 70mm x 85mm sang sản xuất hàng nghìn chiếc cho một pin ô tô duy nhất.
Tất nhiên, vì là một công ty giao dịch công khai, QuantumScape phải tiết lộ rủi ro đối với hoạt động kinh doanh của mình cho Ủy ban Chứng khoán và Giao dịch (SEC). Vì vậy, trong tiết lộ Tuyên bố hướng tới tương lai cho cập nhật pin mới nhất , ghi chú của QuantumScape:
Công ty phải đối mặt với những rào cản đáng kể trong nỗ lực sản xuất pin ở trạng thái rắn và có thể không phát triển thành công pin ở trạng thái rắn của mình. Việc xây dựng khối lượng lớn các tế bào nhiều lớp ở dạng thương mại và với số lượng lớp cao hơn đòi hỏi nỗ lực phát triển đáng kể. Công ty có thể gặp phải sự chậm trễ đáng kể và/hoặc thách thức kỹ thuật trong việc tái tạo hiệu suất được thấy trong các ô một lớp của mình và các thử nghiệm ban đầu đối với các ô bốn lớp có hệ số dạng nhỏ hơn và đạt được các mục tiêu năng suất, độ tin cậy, tính đồng nhất và hiệu suất cao cần thiết cho mục tiêu thương mại sản xuất và bán. Công ty có thể gặp phải sự chậm trễ và các trở ngại khác trong việc mua, cài đặt và vận hành thiết bị sản xuất mới cho các quy trình tự động và/hoặc liên tục, bao gồm cả sự chậm trễ của nhà cung cấp (mà chúng tôi đã gặp phải [EMPHASIS ADDED]) và các thách thức tối ưu hóa các quy trình sản xuất phức tạp. Công ty có thể gặp phải sự chậm trễ trong việc tuyển dụng các kỹ sư cần thiết để mở rộng nỗ lực phát triển và sản xuất, sự chậm trễ trong việc mua lại cơ sở vật chất cho QS-0 và sự chậm trễ do đại dịch COVID-19 gây ra.
Nhìn chung, QuantumScape đã hoàn thành công việc của mình và dữ liệu trong tương lai cho ô đa lớp của nó cần được xem xét kỹ lưỡng để đánh giá triển vọng dài hạn của công ty.
