Tesla verbetert LFP-batterijen en plant productie in de VS

Wil je meer weten over Tesla's plannen voor betaalbare en duurzame batterijen? Tesla heeft aangekondigd de productie van Lithium-IJzer-Fosfaat (LFP)-batterijen naar de VS te verplaatsen en werkt aan een nieuwe, krachtigere LFP-chemie. Een recent gepubliceerd octrooi (WO2024/229047 A1) toont hoe Tesla met de steun van batterij-expert Jeff Dahn de LFP-technologie optimaliseert. In dit artikel ontdek je hoe deze innovaties de elektromobiliteit zouden kunnen revolutioneren.

Tesla's nieuwe LFP-chemie: Een vleugje nikkel

Het octrooi beschrijft een gemengde kathodemateriaal-technologie die standaard LFP (LiFePO4) of LMFP (Lithium-Mangaan-IJzer-Fosfaat) combineert met een klein aandeel nikkelgebaseerde materialen (zoals NMC of NCA). Het mengsel bestaat uit:

90-99 % LFP/LMFP: Vormt de basis van de kathode.
0,1-15 % Nikkel-materiaal: In sommige gevallen slechts 0,1-3 %, om de kosten laag te houden.

De nikkelcomponent wordt speciaal voorbehandeld:

Oppervlaktevergroting: Door malen, om de reactiviteit te verhogen.
Verhitten: Bij 650-800 °C, om lithiumhoudende onzuiverheden (zoals LiOH of Li2CO3) te verminderen die de batterijprestaties beïnvloeden.

Deze precieze mix verbetert de LFP-batterijen zonder hun kostenvoordeel te verliezen, aangezien dure materialen zoals nikkel en kobalt minimaal worden ingezet.

Voordelen van de nieuwe LFP-batterijen

Het octrooi toont aan dat de gemengde kathoden duidelijke voordelen bieden ten opzichte van conventionele LFP-batterijen:

Betere capaciteitsbehoud: Tests bij 40 °C toonden aan dat de cellen na 7.000 uur cyclisering meer dan 90 % capaciteit behouden.
Langere levensduur: Meer laad-ontlaadcycli bij stabiele uitgangsspanning, ideaal voor de levensduur van voertuigen.
Hoge temperatuurprestaties: Superieure stabiliteit en capaciteit bij tot 70 °C, wat cruciaal is in warme regio's.
Minder degradatie: Het mengsel vermindert de ijzeroplossing uit het LFP-materiaal, dat zich anders op de anode afzet en de prestaties vermindert.
Minder weerstandsgroei: Stabielere interne weerstanden in de loop der tijd, vooral bij hoge temperaturen.

Deze verbeteringen maken de batterijen duurzamer en betrouwbaarder, zonder de kosten significant te verhogen – een kernvoordeel van LFP.

Invloed op laadprestaties

Het octrooi richt zich niet direct op sneller laden, maar de resultaten wijzen op verbeteringen:

Stabiele materialen: Minder degradatie en stabiele weerstand zouden hogere laadsnelheden kunnen mogelijk maken.
Gematigde tests: De tests werden uitgevoerd bij C/3 (33 % lading per uur), maar de verbeterde chemie zou robuustere laadcycli kunnen ondersteunen.

Hoewel er geen "snelopladende LFP" wordt aangekondigd, zouden de nieuwe cellen betrouwbaarder en efficiënter kunnen opladen, wat merkbaar is voor bestuurders in alledaagse situaties.

Waarom LFP-productie in de VS?

Tesla plant om LFP-batterijen in de VS te produceren, om verschillende redenen:

Invoerrechten vermijden: Momenteel verkoopt Tesla geen LFP-voertuigen in Noord-Amerika vanwege invoerrechten. Lokale productie zou dit omzeilen.
Gebruik maken van incentives: Programma's zoals de Inflation Reduction Act-subsidies bevorderen de binnenlandse batterijproductie.
Kostenverlaging: LFP-batterijen zijn goedkoper dan nikkel-kobalt-batterijen, en lokale productie vermindert transportkosten.
Duurzaamheid: LFP is milieuvriendelijker omdat het zonder kobalt kan, wat Teslas missie ondersteunt.

De nieuwe chemie zou kunnen worden gebruikt in Standard Range-voertuigen (bijv. Model 3/Y) en energieopslagsystemen zoals Megapack en Powerwall, die al LFP gebruiken en vrijgesteld zijn van invoerrechten.

Teslas batterijstrategie

De samenwerking met Jeff Dahn, een pionier in lithium-iontechnologie, onderstreept Teslas innovatiekracht. De nieuwe LFP-chemie is onderdeel van een uitgebreide strategie:

Lokale productie: Opbouw van LFP-fabrieken in de VS, mogelijk in de Giga Nevada of een nieuwe faciliteit.
Prestatieverbetering: De gemengde kathode zou LFP-batterijen dichter bij de prestaties van NMC-batterijen kunnen brengen, zonder de kosten te verhogen.
Marktleiderschap: Met duurzamere, goedkopere batterijen zou Tesla zijn positie op de elektrische voertuigenmarkt kunnen versterken.

Op X prijst @TeslaBattery de ontwikkeling: "Teslas LFP-patent met Jeff Dahn is een gamechanger – duurzamer, goedkoper en binnenkort Made in USA!"

Relevantie voor Europa

Voor Europese lezers is de ontwikkeling spannend, ook al begint de productie eerst in de VS. Europa heeft vergelijkbare doelen voor duurzame batterijen, en Teslas vooruitgang zou kunnen worden overgenomen in de Giga Berlin, waar LFP-batterijen al worden geproduceerd voor Model Y. De verbeterde chemie zou de actieradius en levensduur van Europese Teslas kunnen vergroten, vooral voor Standard Range-modellen.

Conclusie: Teslas LFP-toekomst krijgt vorm

Teslas nieuwe LFP-patent en de geplande productie in de VS zijn een grote stap richting goedkopere, duurzamere elektrische voertuigen. Met een gemengde kathode die LFP optimaliseert met een vleugje nikkel, verbetert Tesla capaciteit, levensduur en hoge temperatuurprestaties. Voor Europese fans toont dit Teslas inzet voor innovatie, die binnenkort ook hier merkbaar zou kunnen zijn. Kijk uit naar betaalbaardere en robuustere Teslas – Made in USA en misschien binnenkort in Europa!