Elon Musk « donne une leçon » à Zeng Yiqun : la production en série réussie du 4680, et la recharge flash de mégawatts également effectuée

Elon Musk est encore trop complet !

L’avance à long terme dans la conduite autonome, c’est une chose, mais maintenant l’électrification revient en force dans le premier rang :

Un document réglementaire en Amérique du Nord a accidentellement révélé la dernière technologie de batteries de Tesla, dévoilant directement la vérité :

La version Tesla du super-chargement en mégawatt est déjà en production et installée dans les véhicules.

Il s’agit toujours de la dernière batterie de deuxième génération 4680…….

Lorsqu’il a enseigné à Musk comment faire, le leader des batteries qui affirmait que le 4680 ne marcherait pas, Zeng Yiqun, a été ainsi “rebuté” par Musk avec la technologie et la production de masse.

La révélation inattendue du super-chargement en mégawatt de Tesla

La source du message est un document public soumis au California Air Resources Board (CARB).

À l’origine, ce document visait à divulguer la capacité de la nouvelle batterie du semi-remorque Tesla, mais en y regardant de plus près, les paramètres de la dernière technologie de batterie de Tesla ont également été révélés :

Tesla propose deux versions de batteries pour le Semi :

• Version longue autonomie : capacité utilisable de 822 kWh, autonomie estimée de 500 miles (environ 805 km), puissance maximale de 800 kW, supporte la supercharge de 1,2 MW

• Version standard autonomie : capacité utilisable de 548 kWh, autonomie estimée de 325 miles (environ 523 km), puissance maximale de 525 kW, supporte également la supercharge de 1,2 MW

Pour référence, la capacité de la batterie de la version longue autonomie du Model 3 et Model Y est d’environ 75-80 kWh — la batterie du Semi longue autonomie représente environ 10 fois celle d’une voiture de tourisme.

Mais, le poids du Model 3 et Model Y est encore moins de 1/20 de celui du Semi.

Cela résulte d’une optimisation aérodynamique, de la courbe d’efficacité du système à trois moteurs, et de mesures de réduction de poids en production, permettant une consommation d’énergie d’environ 1,7 kWh/mile, soit environ 0,6 mile par kWh, nettement supérieur aux 0,4-0,5 mile/kWh courants dans l’industrie des poids lourds électriques.

En termes de charge, la puissance maximale peut atteindre 1,2 MW (soit 1200 kW) — le super-chargement en mégawatt de Tesla.

Pour la batterie de 822 kWh en version longue autonomie, à une puissance de pointe de 1,2 MW, il est théoriquement possible de recharger environ 60 % en 30 minutes — ce qui correspond exactement à la durée de repos obligatoire pour les conducteurs selon la réglementation américaine.

Autrement dit, le temps de charge du Semi s’aligne parfaitement avec le temps de repos légal, permettant au véhicule de se recharger pendant que le conducteur se repose, sans perte de temps opérationnel supplémentaire.

Ces points montrent que le système de batterie du Semi n’est pas simplement une version agrandie de celle des voitures de tourisme, mais une conception technique ciblée pour les conditions réelles de trois types de poids lourds de classe 8.

En comparant verticalement la propre gamme de batteries de Tesla, la progression sur le Semi est très notable.

La première génération de batteries 4680 (utilisée dans la Model Y produite à Texas) a une densité d’énergie de 244 Wh/kg, une puissance de charge maximale d’environ 250 kW, compatible avec la station de super-chargement V3. La deuxième génération, la Cybercell, voit cette densité augmenter à 272 Wh/kg, soit une hausse de 11,5 %, et la puissance de charge supportée grimper à 1200 kW, compatible avec la super-charge V4 et les stations de mégawatt.

En comparaison horizontale avec les concurrents, la deuxième génération de batteries Blade de BYD, produite depuis 2025 et installée dans la Han L, a une densité d’énergie d’environ 190 Wh/kg (données au niveau des cellules), supporte une charge maximale d’environ 1500 kW, avec une solution de super-charge à double pistolet.

CATL a récemment annoncé sa quatrième génération de batteries “Shenxing”, avec une densité d’énergie déclarée entre 260 et 280 Wh/kg, et une puissance de charge maximale également revendiquée à 1200 kW. Mais la différence clé est que cette quatrième génération ne sera en production qu’à la fin 2026, et reste encore en phase de débogage.

La conclusion est claire : après plusieurs années de silence, Tesla revient en force dans la technologie des trois systèmes électriques, partageant la première ligne avec BYD, avec des chiffres légèrement plus prudents que BYD.

L’essentiel, c’est que la super-charge en mégawatt et la deuxième génération de batteries 4680 de Tesla ne sont pas des prototypes de laboratoire ou des concepts pour une présentation, mais une technologie de production déjà installée dans le Cybertruck et le Semi.

De ce point de vue, Tesla a environ un an d’avance sur CATL.

Après tout, CATL vient tout juste de dévoiler sa troisième génération de batteries Shenxing, qui ne sera en production qu’à la fin 2026.

C’est aussi une réponse puissante à la critique de Musk à l’époque où Zeng Yiqun lui avait dit en face que le 4680 ne marcherait pas.

Comment Tesla a-t-il réussi ?

La percée de la deuxième génération de batteries 4680 ne résulte pas d’un seul point technologique, mais d’une avancée conjointe en conception physique, en système électrochimique et en processus de fabrication.

Le laboratoire de l’Université de Californie à San Diego a effectué un démontage précis et des tests électrochimiques sur la cellule Cybercell, révélant la véritable origine de la progression des performances.

Tout d’abord, la réduction du poids du boîtier apporte un “avantage physique”.

La première génération 4680, pour assurer la résistance structurelle d’un cylindre de 46 mm de diamètre, utilisait une coque de 0,6 mm d’épaisseur, une “sur-ingénierie” typique. La deuxième génération a directement réduit cette épaisseur à 0,35 mm, soit une réduction d’environ 42 %.

C’est une démarche très audacieuse en ingénierie — un cylindre de 46 mm de diamètre avec une coque de seulement un tiers de millimètre, devant supporter des contraintes de bobinage et de pression d’emballage, un défi extrême pour la fabrication en acier.

Mais le gain est très direct : la réduction de la coque libère plus d’espace interne pour charger des matériaux actifs, tout en diminuant considérablement le poids des substances non actives. Cette seule amélioration contribue à environ 20 Wh/kg d’augmentation de la densité d’énergie.

Autrement dit, Tesla n’a pas changé la formule chimique, mais en améliorant la précision de fabrication, elle a obtenu près de 10 % de performance en plus.

Mais la simple réduction physique ne suffit pas, l’amélioration du système électrochimique est la véritable percée technologique.

La cathode de la deuxième génération passe de NMC 811 (81 % nickel, 12 % cobalt, 7 % manganèse) à NMC 955 (91 % nickel, 5 % cobalt, 4 % manganèse) — plus le pourcentage de nickel augmente, plus la capacité de la batterie répond positivement. Le 91 % de nickel atteint déjà la frontière scientifique de la production à haute teneur en nickel.

Par ailleurs, la réduction du cobalt à 5 % diminue la dépendance aux mines de cobalt en RDC, tout en réduisant le coût des matériaux.

Une logique de validation clé ici est la suivante : la variation de l’épaisseur des électrodes :

Les mesures montrent que l’épaisseur de l’anode n’a diminué que de 250 à 240 microns, une réduction de 4 %, tandis que celle de la cathode a chuté de 180 à 150 microns, soit une baisse de 17 %.

Dans une batterie lithium-ion, la capacité en ions de lithium doit être strictement équilibrée entre cathode et anode. La réduction drastique de l’épaisseur de la cathode, tout en conservant la même capacité en lithium, ne peut s’expliquer que par une densité d’actifs dans le matériau cathodique qui a fait un saut qualitatif — une avancée chimique majeure.

Ce progrès chimique contribue à environ 10 Wh/kg d’augmentation de la densité d’énergie, et la somme des deux explique parfaitement le passage de 244 Wh/kg à 272 Wh/kg dans la capacité de la batterie 4680 de Tesla.

Au-delà de la densité d’énergie, la super-charge en mégawatt dépend aussi de la structure du pack, de l’innovation dans le procédé.

Le principal obstacle à la charge à haute puissance est la chaleur générée par la résistance interne, et la deuxième génération de batteries 4680 a intégré plusieurs optimisations pour réduire cette résistance.

La première différence majeure avec la première génération est que le cuivre de l’anode est soudé directement au fond de la coque, éliminant l’intermédiaire traditionnel du collecteur.

Ensuite, le collecteur de la cathode en aluminium, passant d’un design à rainures à un disque solide, augmente la surface de passage du courant, et l’épaisseur de l’électrode étant réduite, la résistance à la diffusion des ions dans la phase solide est également fortement diminuée.

Ces trois améliorations combinées réduisent considérablement la génération de chaleur lors de charges et décharges rapides. C’est aussi la raison pour laquelle le Cybertruck, bien que limité par logiciel à une vitesse de charge “moyenne” dans l’industrie, possède un potentiel hardware bien supérieur — une fois que la station V4 de mégawatt sera débridée, la résistance interne plus faible permettra des courbes de charge plus agressives.

En termes de processus de fabrication, la deuxième génération de batteries 4680 n’utilise actuellement que la méthode sèche pour l’anode, tandis que la cathode reste en méthode humide traditionnelle.

Pour expliquer la méthode sèche, c’est une “révolution” plutôt qu’une simple “évolution” dans la fabrication des batteries. Elle élimine la phase la plus énergivore et coûteuse — le revêtement humide — et bouleverse fondamentalement le coût et la rapidité de production.

On peut la comprendre comme “l’électrode en poudre sèche pressée directement”, comme si on pressait de la farine sèche en forme, au lieu de faire une pâte avec de l’eau, puis de la cuire.

On estime une réduction d’environ 30 % des coûts de fabrication, une baisse globale de 10 à 20 %, et une productivité sept fois supérieure à la méthode humide.

Le procédé entièrement sec signifie que la deuxième génération de batteries 4680 n’a pas encore atteint les limites de performance actuelles, et Tesla continue d’explorer davantage cette voie.

Par exemple, l’utilisation d’anodes en silicium pourrait augmenter la densité d’énergie à 300 Wh/kg et réduire le temps de charge, avec une introduction prévue dans 1 à 2 ans ; la technologie de stratification asymétrique pourrait simultanément améliorer la densité et la vitesse de charge, avec une augmentation estimée de 35 Wh/kg ; la dopage au lithium pourrait théoriquement atteindre 330 Wh/kg……

Une batterie lithium-ion à 3 éléments approchant les 400 Wh/kg est déjà comparable à une batterie semi-solide d’entrée de gamme, mais du point de vue du coût, la 4680 a un avantage énorme.

La 4680 n’est pas une voie sans issue, mais plutôt une des principales trajectoires d’évolution des batteries de puissance pour longtemps.

Musk “a répondu” à Zeng Yiqun

Ce fil remonte à une conversation il y a trois ans.

À l’époque, le président de CATL, Zeng Yiqun, lors d’un échange industriel, avait déclaré devant Musk que : le 4680, en raison de sa conception structurelle, avait des défauts inhérents. Son diamètre trop grand rendait la dissipation thermique au centre du bobinage difficile, la résistance de coque et la faisabilité de la production en série étaient compromises.

D’après l’évolution ultérieure, le jugement de Zeng Yiqun n’était pas dénué de fondement.

Car la première génération 4680 de Tesla a effectivement été décevante : une densité de 244 Wh/kg, pas très différente de la 2170, et des performances de charge non conformes aux attentes, sans parler de l’échec de la méthode sèche à l’époque.

Il paraît que, face à la logique de Zeng Yiqun, Musk est resté silencieux.

Par la suite, le consensus général était que la voie de Tesla pour la batterie 4680 était bloquée.

Mais comme pour ses puces, Musk a montré qu’après des échecs et des stagnations, il répondait par des percées technologiques.

Par exemple, la réduction de l’épaisseur du boîtier et l’optimisation structurelle de la deuxième génération ont résolu les problèmes de résistance interne et de dissipation thermique ; la combinaison d’une cathode à haute teneur en nickel avec une anode adaptée a comblé le déficit en densité d’énergie ; le passage à une anode sèche a été réalisé, et le procédé entièrement sec est en route……

Aujourd’hui, en revisitant la “prédiction” de Zeng Yiqun, on ne peut pas dire qu’il ait tort — basé sur la performance de la première génération, cette conclusion était raisonnable. Mais la chronologie technologique et de production l’a dépassé.

Tesla a prouvé en trois ans que le soi-disant “défaut inhérent” de la batterie 4680 n’est pas une impasse technique, mais un problème d’ingénierie, et que ce dernier peut être résolu.

Tesla, qui domine dans la conduite autonome, avec ses modèles multimodaux et son système basé sur la donnée, est aujourd’hui en consensus dans les niveaux 2 et 4 de conduite autonome.

Après plusieurs années de silence, l’électrification revient en force.

De plus, les nouvelles explorations technologiques prouvent que la voie actuelle des batteries lithium-ion n’a pas atteint ses limites physiques — la densité peut continuer à augmenter, la vitesse de charge à s’accélérer, et le coût de fabrication à diminuer.

Face à la voie “tout solide” encore en phase de développement, la stratégie progressive de Tesla, avec ses améliorations incrémentielles, sera la clé pour réduire les coûts et distancer la concurrence dans les années à venir.

Zeng Yiqun a “enseigné” Musk, doutant de la viabilité du 4680, mais aujourd’hui Musk répond avec la meilleure technologie et la production de masse.

D’un côté, Tesla est vraiment trop complet.

De l’autre, CATL a gagné beaucoup d’argent ces dernières années en restant inactif, c’est trop facile.

Source : Référence AutoIntelligent

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