Als die winst wordt behaald, kan het rijbereik van bijvoorbeeld een Model Y met meer dan 100 km (62 mijl) worden vergroot met een even groot accupakket. Een andere mogelijkheid is dat fabrikanten ruimere en mogelijk lichtere elektrische voertuigen (EV's) kunnen maken, terwijl het rijbereik onveranderd blijft.

Naarmate meer autofabrikanten EV-modellen uitrollen, zoeken beleggers naar bewijzen dat Tesla en gevestigde acculeveranciers zoals Panasonic hun voorsprong in de industrie kunnen behouden. Het batterijsysteem is het duurste onderdeel van een EV en betere prestaties en lagere kosten worden gezien als de sleutel tot een blijvende stijging van de wereldwijde verkoop.

Panasonic Energy, een kernonderdeel van Panasonic Holdings, is van plan die winst te boeken door een nieuwe mix van additieven te gebruiken om afzonderlijke cellen op een hoger voltage te laten werken zonder de prestaties van de batterijen te schaden, zei Shoichiro Watanabe in een interview.

"De wedloop onder de fabrikanten van batterijen is geweest om met krachtiger en doeltreffender additieven te komen," zei hij.

Zijn opmerkingen schetsen voor het eerst het werk dat de onderneming achter de schermen verricht om de efficiëntie van de batterijen te verbeteren buiten de meest geavanceerde batterijtechnologie die Panasonic vandaag voor Tesla beschikbaar heeft gesteld.

Een verhoging van 20% in energiedichtheid - in wezen het vermogen van de batterij om energie op te slaan in een bepaald volume - zou zich waarschijnlijk vertalen in een energiedichtheid van 900 wattuur per liter (wh/l) voor de meest geavanceerde cel van Panasonic, vergeleken met 750 wh/l vandaag.

Watanabe zei dat Panasonic van plan was om die winst over verschillende jaren te bereiken, maar zei niet wanneer het zou beginnen met de uitrol van de nieuwe chemie.

Een nieuwe 4680-batterij van groter formaat, die reeds door Tesla wordt geproduceerd, zal naar verwachting de productiekosten verlagen en de actieradius verbeteren in vergelijking met de 2170-batterij van de huidige generatie, heeft de automaker gezegd.

Een woordvoerster van Panasonic weigerde commentaar te geven op de vraag of de nieuwe batterijtechnologie van het bedrijf zou worden verwerkt in de 4680 of de 2170 of in beide.

Tesla heeft niet gereageerd op verzoeken om commentaar.

MINDER DEGRADATIE

Panasonic, de eerste acculeverancier van Tesla, is van plan om in het boekjaar dat begint in april 2023 te beginnen met de massaproductie van 4680-accu's in Japan en bekijkt locaties voor productie in de Verenigde Staten. Tesla is van plan 4680 batterijen te gebruiken om nieuwe in Texas gebouwde Model Y auto's aan te drijven.

Panasonic heeft een manier ontwikkeld om de degradatie van een batterij bij een hoger voltage te vertragen, die het gebruik van nieuwe, krachtiger additieven aan de elektrolyt van de batterij omvat, zei Watanabe, die ook de uitvoerende vice-president van Panasonic Energy is.

Hogere spanningen zorgen voor een groter vermogen om energie op te slaan, maar zelfs kleine verhogingen hebben ook de neiging om de prestaties van de batterijen sterk te doen dalen.

"Verbetering van de energiedichtheid met 20% is heel goed mogelijk" als Panasonic de beschreven verbeteringen kan doorvoeren, zegt Shirley Meng, professor aan de Universiteit van Chicago en hoofdwetenschapper van het Amerikaanse Argonne National Laboratory's centrum voor batterijwetenschap. "Ik ben optimistisch over dit doel, want het onderzoek heeft op al die gebieden veelbelovende gegevens laten zien."

Het Argonne National Laboratory werkt samen met een aantal fabrikanten van batterijen. De rivalen van Panasonic, waaronder CATL, LG Energy Solution, Samsung SDI, werken ook aan technologieën die beloven batterijen te leveren die sneller opladen, langer werken en minder kosten.

De huidige batterijcel van Panasonic voor Tesla gebruikt een spanning van 4,2 volt, en Watanabe zei dat een opvoering tot 4,3 of 4,4 volt mogelijk was met een nieuwe mix van additieven aan de elektrolyt, de chemische soep die de negatief en positief geladen elektroden scheidt.

"Als we dat op 4,5 of 4,6 volt kunnen krijgen, denk ik dat het hele wereldbeeld in termen van wat mogelijk is voor EV's zou veranderen," zei Watanabe.

Panasonic heeft ook manieren ontwikkeld om te voorkomen wat ingenieurs "microcracking" noemen, kleine scheurtjes die ontstaan in de positieve elektrode wanneer een batterij wordt opgeladen en ontladen, en die de nuttige levensduur verkorten. Een van de beschermende maatregelen is het gebruik van zogenaamde "single-crystal materials" voor de positieve elektrode van de batterij, zei hij.

Bovendien werkt Panasonic aan de vervanging van meer grafiet in de negatieve elektroden van de batterij door materialen op siliciumbasis, om dat deel van de cel te verbeteren, hoewel de afweging daar de hogere kosten van silicium betreft, zei Watanabe.

"Het is moeilijk een evenwicht te vinden, maar om de energiedichtheid van batterijen te verhogen moet het potentieel van beide elektroden verhoogd worden," zei hij.