“Gigafactory” sản xuất pin của Tesla có thể thay đổi mọi thứ – chứ không chỉ những chiếc xe hơi chạy điện
By: Dwayne De Freitas –Venture Beat – 1 tháng 8/ 2014
Người dịch: Kevin Bùi
Doanh nhân hàng loạt (serial entrepreneur) và CEO của Tesla Motors, Elon Musk vốn không xa lạ gì trong việc tạo ra các làn sóng trong lĩnh vực công nghệ.
Đầu năm nay, ông đã quyết định cho phép bất cứ ai, “có thiện chí”, sử dụng danh mục đầu tư bằng sáng chế của hãng mà không sợ bị nêu tên trong một vụ kiện bằng sáng chế. Mục tiêu, theo ông viết trong một blog trên trang web của Tesla, là để lôi kéo các hãng khác tham gia thị trường xe hơi điện (Electric vehicle :”EV”) bằng cách cho phép họ tận dụng công nghệ của Tesla như một nền tảng để phát triển các loại xe điện mới.
Nhận biết rằng sẽ là điều “không tưởng đối với Tesla để sản xuất xe hơi điện đủ nhanh để giải quyết cuộc khủng hoảng carbon,” việc thay đổi chính sách bằng sáng chế này đã được đưa ra trong một nỗ lực đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng tỷ lệ % xe hơi điện (EV) trong số hơn hai tỷ chiếc xe hơi trên toàn cầu, hiện đang thống trị bởi các loại xe động cơ đốt trong (Internal Combustion Engine: ICE).
Mặc dù thực tế là công ty đang đi ngược lại sự khôn ngoan thông thường – bằng sáng chế sẽ được giữ bởi các nhà sản xuất và dùng để thu phí bản quyền và độc quyền, ngày hôm qua,công bố lợi nhuận quý Hai (2) đã cho các cổ đông thấy rằng tương lai của nhà sản xuất không nằm trong bằng sáng chế, mà ở khả năng xây dựng các mối quan hệ đối tác mạnh mẽ và quy mô.
Tiến độ hiện tại của Tesla đang cung cấp sự đột phá đáng kểtrong dòng xe thể thao sang trọng. Như chương trìnhtruyền hình “Head 2 Head” tới đây cho thấy, Model S có sản lượng bán ra nhiều hơn các đối thủ cạnh tranh ở châu Âu. Nhưng tuần này, nhiệm vụ mở rộng vai trò của xe hơi điện (EV) trên thị trường toàn cầu đã tiến thêm một bước quan trọng.
Tesla tuyên bố sẽ hợp tác với gã khổng lồ công nghiệp Nhật Bản Panasonic để phát triển một nhà máy sản xuất Pin mới trên đất Mỹ. Được mệnh danh là Gigafactory, tới năm 2020, nhà máy sẽ có thể sản xuất pin cho khoảng 500.000 xe hơi điện (EV). Quy mô sản xuất được dự báo là rất lớn, trên thực tế, đến năm 2020, chỉ riêng Gigafactory cũng có thể sản xuất lượng Pin bằng với tổng số pin được sản xuất trên toàn cầu năm 2013.
Chắc chắn Gigafactory sẽ ảnh hưởng tích cực đến doanh số bán xe hơi chạy điện. Quy mô và năng lực của Gigafactory thậm chí có thể được cảm nhậnở các lĩnh vực công nghệ và năng lượng.
Bối cảnh
Panasonic từ lâu đã là đối tác của Tesla Motors, cung cấp pin lithium-ion mà Tesla sử dụng trong cả những chiếc xe đầu tiên, Roadster, cho tới dòng sedan Model S hiện tại và sắp tới ở dòng lai SUV Model X. Bằng việc tránh tạo ra các công nghệ độc quyền sử dụng công nghệ pin riêng của mình màsử dụng cơ sở hạ tầng hiện có, Tesla đã có thể cắt giảm chi phí đáng kể của bộ phận đắt tiền nhất của bất kỳ chiếc xe điện hiệu suất cao nào: các bộ ắc qui (battery) .Theo kế hoạch, Gigafactory là một bước đi chiến lược quan trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ dài hạn của Tesla nhằm cung cấp xe hơi điện với chi phí thấp hơn cho người tiêu dùng trên toàn thế giới.
Tự động
Quy mô kinh tế (economies of scale) mà Gigafactory được thiết kế để cung cấp sẽ có nghĩa là vào năm 2017 các bộ pin (ắc qui) mới sẽ có giá thấp hơn khoảng 30% so với pin của dòng Model S hiện nay. Các bộ pin Thế hệ III sắp tới sẽ có dung lượng nhiều hơn so với pin hiện tại của Tesla, một yếu tố quan trọng cho sự thành công được chờ đợi từ lâu của dự án Ngôi sao xanh (Blue Star Project) của Tesla.
Dự án Blue Star của Tesla được đề xuất từ lâu, nhắm tới mô hình ô tô giá rẻ (gần đây được đặt tên là Tesla Mẫu III), và được chuẩn bị để ra mắt cùng với các loại pin Thế hệ III trong năm 2017. Cấu hình cơ bản của loại xe hơi điện chạy được 200 dặm( ~300km) sẽ được bán lẻ với giá khoảng 35.000 $ – thấp hơn 40% so với giá thành cơ sở, $ 57,000 của dòng Tesla Model S hiện tại.
Trong khi việc sản xuất và dung lượng pin đã tăng trưởng trên toàn thế giới trong thập kỷ vừa qua, Tesla lưu ý rằng gần như tất cả sự tăng trưởng đó đã diễn ra ở châu Á. Ngược lại với xu hướng đó, sự hợp tác chung giữa Panasonic và Tesla sẽ diễn ra tại một cơ sở ở miền Tây nước Mỹ, gần Reno, NV và ít hơn 4 giờ lái xe từ nhà máy Fremont nơi ô tô của Tesla được lắp ráp. Không cần phải vận chuyển pin bằng tàu từ châu Á, khoảng cách ngắn này sẽ dẫn đến sự tiết kiệm chi phí hơn nữa thông qua việc rút ngắn đáng kể thời gian sản xuất các loại xe Model S và Model X.
Các thông số kỹ thuật cho Gigafactory đã được công bố.Như đã báo cáo trước đây, Tesla sẽ cung cấp cơ sở vật chất, nguồn nhân lực, và các vật liệu cho nhà máy, trong khi Panasonic sẽ đầu tư khoảng $ 200 tới $ 300 triệu và tập trung vào kỹ thuật sản xuất. Panasonic sẽ chiếm khoảng một nửa không gian Gigafactory, trong khi nửa còn lại sẽ được phân bổ cho các nhà cung cấp biến các ô pin thô thành các bộ pin hoàn tất, sẵn sàng để được cài đặt trong xe của Tesla, theo thông cáo báo chí.
Nhằm theo kịp với uy tín gìn giữ môi trường bền vững của Musk, nhà máy này, nằm trên mảnh đất khoảng 500 đến 1.000 mẫu Anh (200-400hecta), sẽ không chỉ tái chế pin cũ mà còn được cung cấp điện bởi các nguồn “năng lượng tái tạo mới ở địa phương”, là tua-bin gió và các tấm quang điện.Musk cũng là Chủ tịch của Solar City,hiện đang đứng thứ hai trong số 250 nhà thầu năng lượng mặt trời đầu năm 2013. Mối quan hệ này có lẽ sẽ làm tăng các khoản tiết kiệm chi phí cho việc mua sắm, lắp đặt và bảo trì của các tấm năng lượng mặt trời của hệ thống năng lượng tái tạo dành để phục vụ Gigafactory .
Nhu cầu về pin sẽ vượt quá phạm vi khách hàng của Tesla. Jonathan Ward, người sáng lập công ty Icon đặt cơ sở tại Los Angeles, một nhà sản xuất ô tô chuyên biệt và xưởng độ xe, đã cho thấy sự quan tâm đến việc sử dụng không chỉ bằng sáng chế của Tesla mà còn sử dụng chính nền tảng của Model S để xây dựng một chiếc xe mà anh gọi là Helios.
Helios sẽ là “phong cách xét lại” của Icon trongviệc sản xuất ô tô; một chiếc xemà theo lời của Ward, “[Hợp nhất] thiết kế cổ điển với trải nghiệmlái xe và công nghệ hiện đại nhất.” Nói rõ hơn, Helios của Icon, mới trong giai đoạn đầu của thiết kế, là một chiếc xe phong cách dựa trên những dòng xe như PT Cruise của Chrysler vốn từng phổ biến vào những năm 1930 nhưng đưa vào các chỉnh sửa thậm chí tới cấp độ máy bay (hàng không). Đối với những ai cảm thấy rằng các đường tinh tế của Model S là thiếu lửa, thì những đường cong ấn tượng của Helios Ward có tiềm năng mở rộng thị trường cho các công nghệ ô tô của Tesla.
Mặc dù đã bán một lượng ấn tượng, hơn 95,000 chiếc xe từ năm 2010 (tại 35 quốc gia và trên bốn lục địa), Nissan, dẫn đầu về doanh số xe hơi điện toàn cầu, có kế hoạch tăng cường đáng kể hình dáng và chủng loại của Leaf, loại xe hơi điện hàng đầu của mình theo hướng nhìn giống như Model S của Tesla. Trong khi hầu hết các hãng thiên về các cải tiến từng bước cho các dòng xe bán chạy như Leaf, Nissan cho biếtthế hệ tiếp theo của Leaf sẽ từ bỏ phong cách nhỏ, nhẹ, hybrid (lai) hiện có và hướng tới thiết kế thể thao hơn. Trong một động thái báo hiệu cạnh tranh trực tiếp với Tesla, Nissan đang phát triển một chiếc xe liên quan đến Leaf, nhưng được xây dựng dưới nhãn hiệu cao cấp Infiniti của Nissan, nhằm tiếp thị mẫu xe hơi điện với thông điệp hiệu suất/sang trọng không giống với Model S hiện có và Model III sắp tới của Tesla.
Dù rằng hiện nay không có dấu hiệu nào cho thấy Nissan sẽ tìm cách sử dụng các công nghệ của Tesla, nhưng với hơn 40% của doanh số bán hàng toàn cầu của Leaf là ở thị trường Mỹ, gần như chắc chắn là công ty này sẽ xem xét điều đó. Mặc dù Nissan đang thiết kế loại pin mới cho phép chạy gần 200 dặm (~300km), họ có thể thay vào đó sử dụng loại pin tương tự của dòng Generation III của Tesla cho dòng xe tại Smyrna, TN của mình. Qui mô kinh tế của Tesla có thể dẫn tới việc giảm giá thành sản xuất ra loại xe Leaf khai sinh ở Mỹ.
Công nghệ
Ngày nay, các thiết bị di động và lap top luôn đói khát thời lượng pin, sử dụng công nghệ pin lithium-ion tương tự như những gì Tesla sử dụng cho xe của mình. Thách thức Tesla phải đối mặt trong việc xếp chặt thêm pin vào xe của mình, về cơ bản cũng giống với thách thức của các nhà sản xuất thiết bị cầm tay như HP, Microsoft phải đối mặt trong việc kéo dài thời lượng pin cho các thiết bị tiện ích của họ.
Khi quy mô lớn của Gigafactory làm giảm chi phí của pin lithium-ion, Tesla càng trở nên hấp dẫn hơn với vai trò nhà cung cấp pin cho bất kỳ nhà sản xuất thiết bị di động nào quan tâm đến việc cắt giảm chi phí và tăng lợi nhuận. Sự cống hiến của Tesla cho việc cung cấp năng lượng tái tạo trong sản xuất cả pin và lẫn xe của họ cũng làm cho Tesla trở thành một nhà cung cấp hấp dẫn đối với Apple, vốn rất nhiệt tình trong việc bảo vệ môi trường đồng thời có vẻ cũng luôn o ép các nguồn lực của các nhà cung cấp thiết bị cho từng chiếc iPhone mới.
Năng lượng
Tesla và Panasonic đang đặt cược lớn rằng nhu cầu về xe hơi điện sẽ tăng lên khi giá pin đi xuống và mối e ngại về khoảng cách đi được (sau mỗi lần xạc) được dập tắt bởi các loại pin mạnh mẽ hơn bao giờ hết. Trong khi đó, những người khác đang hào hứng nghiên cứu khả năng lưu trữ năng lượng mới của Tesla từ một góc nhìn khác.Khi các nguồn năng lượng gián đoạn (ví dụ như quang điện và tua-bin gió) trở thành giải pháp năng lượng phổ biến ở Mỹ và nước ngoài, cả những người dùng thương mại lẫn dân sự đều đang tìm cách để lưu trữ năng lượng được tạo ra bởi ánh nắng mặt trời (hay gió) cho những ngày mây mù (hoặc ít gió).
Trong phương pháp tạo điện truyền thống (dầu, than đá, khí đốt, hoặc hydrocarbon khác), các công ty điện lực thường xây dựng qui mô tùy thuộc vào nhu cầu của bên tiêu thụ. Điều này thường có nghĩa là sụt áp khi nhu cầu tăng vọt và các công ty vội vàng đốt cháy nhiều hydrocacbon để tạo ra điện. Khi nhu cầu thấp hơn dự kiến,các công ty vẫn đốt hydrocarbon nhiều hơn là cần thiết, và phần năng lượng này bị lãng phí.
Pin chi phí thấp của Tesla có thể cung cấp một giải pháp giá rẻ và hiệu quả mạnh mẽ cho một vấn đề mà các nhà phân tích hầu như đều tin rằng hiện nay tốn kém và đòi hỏi trợ cấp đáng kể. Ngoài việc lãng phí nhiên liệu bị đốt cháy, các kỹ thuật để lưu trữ năng lượng, trong đó có thể bao gồm việc duy trì các dòng muối nóng chảy dễ biến động (fields of volatile molten salt), cũng lại tốn kém và khó có khả năng mở rộng khi so với sản lượng dự kiến của Gigafactory. Thêm nữa, trong khi hiện chỉ có một ít các nhà máy điện thực hiện việc lưu trữ năng lượng, California đã đề xuất một điều luật buộc các nhà máy điện tham gia vào việc lưu trữ năng lượng vào năm 2024.
Được ủng hộ bởi doanh thu mạnh mẽ, lợi nhuận đáng kể, và nhu cầu ngày càng tăng về sản phẩm của mình, tầm nhìn của Tesla cho tương lai của xe hơi điện (EV) có khả năng tiếp tục chuyển đổi ngành xe hơi trong khi cũng cung cấp công nghệ để giúp thiết bị di động và cầm tay tăng quy mô lợi nhuận và để giúp đất nước (Mỹ) có được mức lưu trữ năng lượng đáng kể. Tầm nhìn này (cũng như bất kỳ tầm nhìn nào gắn với Musk) là táo bạo. Chúng tôi mong đợi để báo cáo tiếp về tiến trình thực hiện.
