Tesla setzte beim Roadster auf 6.800 Laptop-Zellen – und ritt auf deren Preiskurve

Als Tesla 2003 gegründet wurde, galt in der EV-Welt die Lehrmeinung, dass ein Auto große, eigens dafür gebaute Batteriezellen brauche; die 18650-Zylinder aus Laptops wirkten wie Spielzeug. Dann tauschte AC Propulsion das Blei-Säure-Paket in seinem tzero-Prototyp gegen Lithium-Ionen-18650er in Laptop-Qualität und mehr als verdreifachte die Reichweite des Fahrzeugs. Martin Eberhard und Marc Tarpenning – die beim E-Book-Hersteller NuvoMedia bereits ein Produkt um 18650er herum gebaut hatten – lizenzierten die Technologie von AC Propulsion und gründeten Tesla auf dieselbe Wette.

Tarpenning beschrieb die Ökonomie der Zellen: „Sie wurden immer besser. Jedes Mal, wenn wir uns umsahen, waren sie wieder 7 % besser oder 7 % billiger.“ Ein Tesla-Papier von 2006 von Berdichevsky, Kelty, Straubel und Toomre machte es explizit: etwa 6.800 Standard-18650er – 450 kg, die 56 kWh speicherten, über 200 Meilen Reichweite, was kein Serien-EV geboten hatte. Es schrieb die Zugkraft von fünfzehn Jahren Unterhaltungselektronikmarkt gut.

Sicherheit verlagerte sich vom Inneren einer großen maßgeschneiderten Zelle auf das System: Jede der jährlich hergestellten Milliarden 18650er trug ihren eigenen Strombegrenzer, ihre eigene Berstvorrichtung und ihr eigenes Stahlgehäuse, sodass ein einzelner Fehler das Paket nicht außer Gefecht setzen konnte. Der Roadster kam 2008 auf den Markt; das Model-S-Paket skalierte die Wette auf 7.104 Panasonic-18650-Zellen, und die Laptop-Zelle wurde zum Maßstab, an dem jedes EV-Batterieprogramm gemessen wurde.

Reite auf einem Markt, den jemand anders finanziert

Der Laptop-Markt hatte die F&E-Rechnung bereits bezahlt: Zellendichte und Serienfertigung verbesserten sich jährlich in einem Maßstab, den kein EV-Programm finanzieren konnte.

Milliarden 18650er pro Jahr bedeuteten ausgereifte, ertragreiche Produktion und vorhersehbare Qualität, die eine maßgeschneiderte Automotive-Zelle erst in einem Jahrzehnt erreichen würde.

Kleine Zellen lokalisierten Fehler – jede der 6.800 hatte ihren eigenen Strombegrenzer und ihre eigene Berstvorrichtung, sodass eine schlechte Zelle das Paket nicht außer Gefecht setzen konnte.

Es entkoppelte Teslas Schicksal von der eigenen Größe: Selbst beim Bau von 2.000 Autos pro Jahr kaufte Tesla Zellen zu Preisen eines Milliarden-Geräte-Markts.

Wenn ein kritisches Bauteil sich über Jahre hinweg weiter verbessern muss, übernimm das Format, das ein anderer Markt finanziert. Erbe seine Lernkurve kostenlos; investiere deine Ingenieursarbeit in die Verwaltung vieler billiger Teile, nicht in die Perfektionierung eines einzigen.

Das Debüt des Roadsters im Jahr 2008 machte „Tausende kleiner Zellen, von Software verwaltet“ zur praktikablen Antwort auf die EV-Batteriefrage. Das Model S wiederholte die Wette im großen Maßstab mit 7.104 Zellen pro Paket, und Wettbewerber, die großformatige Zellen entwarfen, brauchten Jahre, um bei den Kosten pro Kilowattstunde aufzuholen. Tesla wechselte später zu größeren zylindrischen Formaten nach eigener Spezifikation, doch die Gründungslogik – kaufe die Kurve, die der Elektronikmarkt finanziert, und konstruiere das System um das Standardteil herum – blieb die Vorlage des Unternehmens, durch die Panasonic-Partnerschaft hindurch bis in die Gigafactory-Ära.