Tesla Impact Report за 2020 год: о производстве и переработке батарей и другие интересные факты

В опубликованном на днях Impact Report за 2020 год автомобильная компания Илона Маска привела ряд интересных сведений, касающихся экологии и других вопросов. В отчете утверждается, что из утилизированных батарей общей емкостью 1000 КВт·ч на Гигафабрике 1 в штате Невада извлекаются материалы на производство батарей емкостью 921 КВт·ч — таким образом, эффективность переработки составляет 92%. Одновременно заявляется, что в промышленных масштабах извлечение сырья из утилизированных батарей обходится значительно дешевле, чем его покупка.

За счет переработки аккумуляторный батарей только за 2020 Tesla получила 1,300 т никеля, 400 т меди и 80 т кобальта. Согласно опубликованным три года назад оценкам Forbes, «базовая версия [Model 3] не потребует и 12 кг кобальта» (для сравнения, Jaugar I-PACE — 33 кг кобальта, а Chevrolet Bolt — 21.6 кг). Это немногим больше потребностей в литии (согласно публикации Стэнфордского университета 2010 года — около 10 кг на аккумулятор емкостью 100 КВт·ч). Кстати, весь литий, использованный Tesla в 2020 году, был добыт в Австралии и Аргентине. По другим источникам 3-летней давности для Tesla Model 3 на батареях форм-фактора 1865 требовалось в 2-3 раза меньше кобальта — 4.5 кг.

Если исходить из этих данных и брать за основу самые старые модели (которые с большей вероятностью попали на утилизацию в 2020 году), то в прошлом году на заводах Tesla было переработано около 7 тыс автомобилей.

В батареях Tesla нового форм-фактора, 4680 (46×80 мм), от кобальта частично (но не полностью, как ошибочно передал ряд СМИ) отказались в пользу более дешевого никеля. По данным на 2018 год, самые крупные запасы никеля расположены в Индонезии (21 млн т), Австралии (19 млн т), Бразилии (11 млн т) и России (8 млн т). Общие мировые запасы, по данным того же источника, оцениваются в 89 млн т. Мировое потребление никеля в 2018 составило 2.3 млн т, при этом на батареи тогда пришлось всего 4%, а львиная доля (68%) ушла на выплавку стали.

Мировые запасы кобальта значительно меньше — 6.9 млн т, из них 3.4 млн т (49%) находятся в Демократической Республике Конго. По данным US Geological Survey, мировая добыча кобальта в 2018 году составила 140 тыс т, 60% которых пришлись на Конго. Основными потребителями этого металла являются как раз батареи — 60% в 2018.

Очевидно, что с точки зрения экологии и исчерпаемости ресурсов (не говоря уже об условиях производства, эксплуатации детского труда и прочих проблем, присущих экваториальной Африке), переход с кобальта на никель в производстве батарей представляется позитивной тенденцией.

Но даже с сокращением потребления кобальта не теряет актуальность проблема исчерпания других металлов, используемых в производстве аккумуляторных батарей Tesla. Очевидная альтернатива — переработка старых. О создании уникальной системы переработки аккумуляторных батарей Tesla объявила еще в апреле 2019. И как следует из её нынешнего отчета — достигла отличных результатов, научившись извлекать сырья на 92% мощности новых батарей.

Как уже рассказывал Gadgets News, в прошлом году бывший технический директор Teslа, Джеффри Брайн Страубел, для переработки аккумуляторов основал компанию Redwood Materials. По его словам, стремительный рост спроса на литий-ионные батареи в конечном итоге приведет к появлению рынка переработки, стоимость которого составит «сотни миллиардов» долларов в год.

А еще при производстве батарей с форм-фактором 4680 Tesla применяет инновационный метод, благодаря которому, по сравнению с традиционными методами, в производстве потребляется на 70% меньше электроэнергии. Деградация батарей (на примере Model S/X) после 320 тыс км — около 90%.

В Impact Report приводятся и другие интересные факты:

  • Оксиды азота и прочие частицы PM2.5 только в Европе ежегодно уносят жизни 800 тыс человек
  • Премиальные седаны среднего размера стоят от $40 тыс, что на $10-20 тыс дороже аналогов на ДВС. Однако за счет экономии на ГСМ и техобслуживании стоимость 5-летнего (100 тыс км пробега) владения Model 3 (розничная цена в США — от $40 тыс) находится почти на уровне Toyota Camry (розничная цена в США — от $25 тыс) — $0.55 за 1 милю ($0.34 за 1 км)
  • К 2030 Tesla планирует продавать по 20 млн электромобилей в год (в 2020 — 0.5 млн) и разворачивать аккумуляторные хранилища на 1,500 ГВт·ч в год (в 2020 — 3 ГВт·ч)
  • Средний пробег автомобиля в США — 320 тыс км, в Европе и Китае — 240 тыс км
  • Согласно Tesla, её электромобили самые энергоэффективные в мире — 8.2 км (EPA) / 1 КВт·ч у Model 3 Standard Range
  • Забор воды на производство одного электромобиля Tesla немного больше 3 м3 — меньше, чем в среднем по автомобильной отрасли. Tesla называет заблуждением тезис о большем потреблении воды при производстве электромобилей по сравнению с автомобилями на ДВС — по её данным, в среднем оно достигает почти 4 м3
  • Выделение углекислого газа на милю пробега (с учетом всего жизненного цикла) в США у Model 3 составляет 91 г (74% — производство, 24% — эксплуатация) при зарядке от солнечных панелей и 177 г (29% — производство, 71% — эксплуатация) — при зарядке от электросети; у премиального автомобиля на ДВС — 446 г (10% — производство, 90% — эксплуатация)
  • Совокупная мощность солнечных панелей, установленных на крыше Гигафабрики 1 (Невада) — 3.2 МВт, а к концу 2021 года будет доведена до 24 МВт — что сделает здание рекордсменом в США. Для сравнения, электрическая мощность новейшей московской электростанции, ТЭЦ-27 (работает на природном газе и снабжает электроэнергией более 1 млн человек) — 1 ГВт
  • На конец 2020 года совокупная мощность установленных Tesla солнечных панелей составила 4 ГВт, которыми за все время было сгенерировано 20.8 млрд кВт·ч. Для сравнения, все московские электростанции в 2019 году произвели 52.56 млрд кВт·ч электроэнергии
  • Выручка от продажи квот на производство электромобилей (ZEV кредитов) за 2020 год составила $1.76 млрд
  • За период 2012-2020 автомобили Tesla загорались в среднем 1 раз на 205 млн миль. В среднем по США автомобили (среди которых очевидно превалируют модели с ДВС) загораются 1 раз на 19 млн км, т.е. более чем в 10 раз чаще. В 2019 число таких возгораний было 190 тыс.

Отдельно стоит остановиться на автопилоте. По данным за 2020, автомобили Tesla со включенным автопилотом попадают в ДТП в среднем 0.2 раз на 1 млн миль. В среднем по США этот показатель в 10 раз больше — 2 раза на 1 млн миль. Более подробная и свежая статистика содержится в Tesla Vehicle Safety Report за 1 кв 2020 (сколько млн миль на одну аварию). Для сравнения в скобках — данные за 3 кв 2018 (самый ранний период в этом отчете):

Автомобили Tesla в СШААвтомобили в США в среднем

Автопилот
4.19 (3.34)
Система активной безопасности2.05 (1.92)
Без автопилота и система активной безопасности0.978 (2.02)0.484 (0.492)

Т.е. сами по себе нынешние владельцы Tesla в США ездят двое осторожнее обычного американского водителя, но с включенным автопилотом их поездки становятся безопаснее еще в 4 раза. Причем три года назад владельцы Tesla были вдвое осторожнее — вероятно сказался тот факт, что к 3 кв 2018 больше было выпущено Model S/X — относительная дороговизна которых, возможно, располагает к более аккуратному вождению.

Но авария аварии рознь — интересно взглянуть на статистику смертности. По данным этого источника, за всю историю продаж Tesla (с 2013 по середину 2021) в ДТП с её участием погибли 201 человек (включая 87 водителей с пассажирами). Непосредственно в 2020 году погибли 44 человека. Согласно этому источнику, с 2014 по 2019 было продано 523,771 автомобилей Tesla — получается один смертельный случай на 11.9 тыс электромобилей. Для сравнения, смертность в ДТП по США за 2020 год — 38.7 тыс человек на 280 млн автомобилей (1 смерть на 7.2 тыс автомобилей). Если исходить из этих данных, то смертельные ДТП с участием автомобилей Tesla происходят всего на 39.5% реже — и возможно решающую роль в этом играет не автопилот, а более осторожный стиль вождения владельцев более дорогих и престижных автомобилей.

И в заключение — расовый и половой состав сотрудников Tesla (в скобках — пропорция по США согласно Мигранту Мир):

ВсегоРуководство
Белые32% (61.5%)59% (61.5%)
Азиаты20% (5.3%)24% (5.3%)
Латиноамериканцы24% (11.5%)4% (11.5%)
Чернокожие10% (12.7%)4% (12.7%)
Прочие14% (9%)9% (9%)
ВсегоРуководство
Мужчины22%19%
Женщины78%81%