Tesla vs. BYD: Kumpi valmistaa paremman akun?

Maailmanlaajuinen akkumarkkina kehittyy nopeasti, kun kysyntä kasvaa ja hinnat laskevat. Kansainvälisen energiajärjestön (IEA) viimeaikainen raportti, vuosittainen akkujen kysyntä saavutti historiallisesti uuden virstanpylvään viime vuonna, kun se ylitti yhden terawattitunnin (TWh) vastauksena 25 %:n nousuun sähköautojen myynnissä, joka nousi 17 miljoonaan.

Samaan aikaan sähköauton akkupaketin keskimääräinen hinta laski alle 100 USD per kilowattitunti. Tätä tasoa pidetään yleisesti avaintasona, jonka avulla voidaan kilpailla kustannuksilla perinteisten mallien kanssa. Halvemmat akkumateriaalit, erityisesti litiumin hinnat, jotka laskivat yli 85 % huippuarvostaan vuonna 2022, ovat olleet tärkeä tekijä tässä.

Mielenkiintoista on, että akkualan nopea kehitys tukee hintojen alenemista. IEA:n mukaan maailmanlaajuinen akkuvalmistuskapasiteetti on viimein saavuttanut 3 TWh ja sen odotetaan kolminkertaistuvan seuraavan viiden vuoden aikana, mikäli kaikki ilmoitetut hankkeet toteutetaan.

Kaikki nämä trendit osoittavat, että akkuala siirtyy uuteen kehitysvaiheeseen. Mutta tärkeämpää on, että Kiina johtaa tällä hetkellä akkuvalmistusta, vastaten kolmesta neljästä maailmanlaajuisesti myydystä akusta. Alueen keskihinnat ovat myös laskeneet paljon nopeammin, lähes 30 %, mikä on tehnyt Kiinan sähköautoista huomattavasti taloudellisempia kuin niiden nykyiset vastineet.

There are several key reasons for this price advantage, including extensive manufacturing expertise. China has produced over 70% of all batteries ever made, which has given rise to giants like CATL and BYD.

Muita syitä ovat toimitusketjun integrointi, joka tukee nopeampaa innovaatiota, sekä valmistuskustannusten lasku, keskittyminen edullisempaan akkukemiaan, kuten litium-rauta-fosfaatti (LFP), ja kova kotimainen kilpailu. Vaikka hintojen lasku saattaa hidastua lähitulevaisuudessa, Kiinan odotetaan pysyvän suurimpana akkuvalmistajana keskipitkällä aikavälillä.

Kiinan hallitsevuudesta huolimatta Japani ja Korea nousevat merkittäviksi toimijoiksi. Näissä maissa on rajallinen kotimainen akkuvalmistus, mutta ne tekevät merkittäviä ulkomaisia investointeja, joiden ansiosta korean yritykset ovat saavuttaneet lähes 400 gigawattituntia (GWh) verrattuna Japanin 60 GWh:iin.

Eurooppa sen sijaan kamppailee tällä hetkellä, koska tuotteiden kustannukset ovat 50 % korkeammat kuin Kiinassa. Kuitenkin pyritään tuottamaan edullisempia LFP-akuja. Tässä korealaiset yritykset alkavat investoida LFP-akkujen valmistukseen, mutta kiinalaiset akkuvalmistajat todennäköisesti jatkavat laajentumistaan.

Yhdysvalloissa puolestaan verokannustimet tuottajille ovat auttaneet akkuvalmistuskapasiteettia kaksinkertaistumaan vuodesta 2022, saavuttaen yli 200 GWh vuonna 2024. Lähes 700 GWh lisäkapasiteettia on parhaillaan rakenteilla. Tesla (TSLA ), Yhdysvaltojen suurin akkuvalmistaja, toimitti ennätyksellisen 31,4 GWh energian varastointituotteita vuonna 2024, mukaan lukien Megapack- ja Powerwall-järjestelmät.

Kuitenkin kotimaisen kapasiteetin kehittäminen akkuosien valmistukseen alueella on edennyt melko hitaasti, ja suurin osa anodien ja katodien kysynnästä täytetään tuonnilla.

Klikkaa tästä oppiaksesi, miten akkuvalmistajat kamppailevat täyttääkseen tulevan kysynnän.

Tesla- ja BYD-akkujen purkaminen parhaan löytämiseksi

Maailmanlaajuinen akkumarkkina kasvaa varmasti nopeasti, mutta kysymys on, mikä nykyisistä akkuista tarjoaa paremman suorituskyvyn. No, uusi tutkimus, johon on saatu rahoitusta Saksan liittovaltion opetus- ja tutkimusministeriöltä, on pyrkinyt vastaamaan juuri tähän.

Tutkimuksen kohteena ovat BYD:n Blade-akku ja Teslan 4680-akku, joiden sisäisiä rakenteita analysoitiin vertaillakseen niiden suunnittelua ja suorituskykyä. Nämä kaksi valmistajaa hallitsevat EV-markkinaa. BYD on Kiinan suurin sähköautojen tuottaja, kun taas Tesla johtaa Pohjois-Amerikassa ja Euroopassa.

BYD aloitti akkukennon valmistajana ja sai merkittävän markkinaosuuden myydyissä BEV:issä maailmanlaajuisesti. Itse asiassa BYD:n kokonais-BEV-myynti ylitti Teslan viime vuonna.

Tesla alkoi valmistaa 4680-sylinterikennoja vuonna 2022 hankkimalla prismakennot kiinalaiselta jättiläiseltä CATL:lta. Nämä kennot ovat noin viisi kertaa suurempia tilavuudeltaan ja kapasiteetiltaan kuin aikaisemmat, mikä mahdollisti korkeamman energiatehokkuuden ja kustannusten alenemisen. Sen tabittoman suunnittelun avulla tuotantokustannukset pienenevät entisestään.

Sitten on BYD:n blade-akut, jotka hyödyntävät ainutlaatuista kennorakennetta tuottaakseen pitkäikäisiä kennoja alhaisella kustannuksella ja korkealla turvallisuudella.

Vaikka ne ovat saavuttaneet vahvan markkinaosuuden, näiden akkujen sisäisestä suunnittelusta ja ominaisuuksista on vähän tietoa. Pääasiallisen tutkimuksen tekijän, RWTH Aachenin yliopiston tuotantotekniikan ja e-mobility komponenttien tutkijan Jonas Gorschin, mukaan:

“Valtavan rajoitetusti on saatavilla syvällistä dataa ja analyysiä huipputason akkujen osalta ajoneuvosovelluksissa.” 

Ymmärtääkseen niiden toiminnan ja vertaillakseen, tutkimusryhmä purki akkupaketit ja julkaisi löydöksensä Cell Reports Physical Science -lehdessä.¹ Tavoitteena on tarjota suunnitteluopastusta seuraavan sukupolven akkujen kehittämiseen.

Keskeiset löydökset paljastivat tärkeitä eroja Teslan ja BYD:n suunnittelutavoitteissa. BYD:n akut käyttävät kustannustehokkaita materiaaleja ja pyrkivät tilatehokkuuteen. Sen sijaan Teslan akkujen painopiste on korkean energiatehokkuuden ja suorituskyvyn tarjoamisessa.

Kaikkein tärkeintä on, että tutkimus havaitsi BYD:n akkusuunnittelun tarjoavan paremman kokonaistehokkuuden parantuneen lämmönhallinnan ansiosta.

Muiden keskeisten löydösten joukossa tutkimus totesi, että Tesla käyttää laserhitsauksia elektrodiyhteyksissä, kun taas BYD yhdistää laser- ja ultraäänimenetelmät. Lisäksi BYD:n Blade-kenno osoitti puolitettavat energiakustannukset tilavuutta kohden Teslan 4680 -kennoon verrattuna samalla C-nopeudella.

Gorschin mukaan tutkimus korostaa, että sekä Teslan että BYD:n akut ovat kaksi “erittäin innovatiivista” suunnittelua, jotka ovat “perusteellisesti erilaisia” toisistaan.

“Löydökset tarjoavat sekä tutkimukselle että teollisuudelle vertailukohdan suurten kennojen suunnittelulle, toimien perustana jatkoanalyysille ja optimoinnille,” sanoi Gorsch, joka uskoo, että heidän datansa voi auttaa muita akkunennojen kehittäjiä tekemään parempia ja tietoisempia valintoja koon, muodon ja aktiivisten materiaalien suhteen.

Silti lisätutkimuksia tarvitaan ymmärtämään erilaisten mekaanisten kennojärjestelmien vaikutus elektrodien suorituskykyyn EV-akuissa sekä BYD:n ja Teslan kennojen käyttöikään.

Mitä tekee akusta “paremman”

Kun tarkastellaan akkujen suunnittelua ja valintaa sähköautoille, on kyse kompromissista tekijöiden, kuten kustannusten, energiatehokkuuden, teho-ominaisuuksien, käyttöiän ja turvallisuuden välillä.

Eri kennokemiat sopivat eri sovelluksiin. Esimerkiksi litium-rauta-fosfaatti (LFP) -akut ovat kustannustehokkaita ja tarjoavat pitkän käyttöiän, mikä tekee niistä ihanteellisia edullisille ajoneuvosegmenteille. Korkeanimettiset kemiat, kuten NMC811, puolestaan tarjoavat ylivoimaista energiatehokkuutta, mikä tekee niistä sopivia korkeamman suorituskyvyn ja kustannusluokan segmenteille.

Valinta näiden kahden kemian välillä riippuu painopisteestä, olipa se suorituskyky, toimintasäde tai kustannus.

Joten tavoitteena tarjota tietoa edistyneistä autoissa käytettävistä kennoista, tutkimus vertaa kahta pääasiallista kaupallista litiumioniakkuja — Teslan 4680 -kennoa, jonka suunnittelu on suorituskykykeskeinen, ja BYD:n Blade-kennoa, jonka suunnittelu on kustannuskeskeinen.

Insinöörit analysoivat kennojen mittoja ja energiatehokkuutta, mekaanisia suunnitelmia sekä sähkö- ja lämpöominaisuuksia, materiaalijakaumaa kunkin kennon komponentissa ja elektrodien materiaalikoostumuksia. Lisäksi he pystyivät arvioimaan käytettyjen materiaalien kustannukset ja yritysten käyttämät kokoonpanoprosessit.

Kun tutkimus tarkasteli kahden akkunen spesifisiä suunnittelu- ja suorituskykyominaisuuksia, se mainitsi niiden muodon pääasiallisena erona; Teslan 4680 -kenno on suuri sylinterikennot, jonka tilavuus on merkittävästi pienempi, kun taas BYD käyttää suurta prismamallia, mikä havainnollistaa trendiä, jossa kennokoot kasvavat ja siirrytään kennosta pakettiin -lähestymistapaan.

BYD:n kennossa on kierteiset sivuterminaalit, jotka mahdollistavat kennosta kennon liitosten helpon irrottamisen. Tämä on mahdollista vain prismamallin ansiosta. Kennon alumiinikuori on myös eristetty liimautuvalla polyeteenitereftalaattifolialla (PET), kun taas Teslan kuori ei sisällä suoraa eristystä kennon kuoritasolla.

Tutkimuksen mukaan Blade-kenno käyttää litium-rauta-fosfaattia (LFP) elektrodimateriaalina, mikä tuottaa energiatehokkuuden 160 Wh/kg ja 355,26 Wh/l kennotasolla. Teslan 4680 -kenno käyttää NMC811:ta (nikkeli, mangaani ja koboltti), mikä tuottaa energiatehokkuuden 241,01 Wh/kg ja 643,3 Wh/l.

Tiimi havaitsi myös, että elektrodilevyjen paikallaan pitämiseksi molemmat yritykset käyttävät uusia menetelmiä, toisin kuin useimmat alan valmistajat.

BYD Blade -menetelmä sisältää elektrodipinon, jossa on uusi prosessivaihe erotinmateriaalin reunojen laminointiin. Erottin sijaitsee anodin ja katodin välillä. Tesla käyttää myös uutta sidosta akussaan, aineena, joka pitää aktiiviset materiaalit elektrodeissa yhdessä. Tutkijat ovat tunnistaneet polyeteenioksidin (PEO) ja polyakryylihapon (PAA) sidoksiksi.

Kennotasolla Teslan 4680 -kennon energiatehokkuus ylittää BYD:n Blade-kennon 1,8‑kertaisesti tilavuudessa ja 1,5‑kertaisesti massassa.

Kustannusten osalta suurempi BYD Blade -kenno hyötyy LFP-akkujen kustannusetuista, ollen €10/kWh edullisempi nykyisillä hintatasoilla. Tutkimuksen mukaan anodin aktiivisen materiaalin (AAM) kustannus per kWh BYD:lle on korkeampi kuin Teslalla, koska Tesla käyttää AAM:ia, jolla on korkeampi energiatehokkuus.

Tutkimus on myös havainnut, että akkujen lataus- ja purkausnopeuksissa on merkittäviä eroja suhteessa niiden maksimi kapasiteettiin.

Vaikka Teslan ja BYD:n akut poikkeavat paljon, niillä on myös odottamattomia samankaltaisuuksia. Molemmat valmistajat käyttävät epätavallista tapaa yhdistää ohuet elektrodifoliot. Vaikka ultraäänisulatusta käyttääkin ala, ne hyödyntävät laserhitsauksia.

Lisäksi passiivisten komponenttien, kuten bussipalkkien, kuorien ja virtakollektoreiden, osuus on molemmissa samankaltainen, vaikka BYD:n kenno on paljon suurempi kuin Teslan. Molemmat kennot käyttävät grafiittianodeja (suosittu anodimateriaali litiumioniakuissa) ilman SiO2:ta (piidioksidia).

“Meitä yllätti, että kummankaan kennon anodissa ei ollut piitä, erityisesti Teslan kennossa, sillä piitä pidetään laajasti tutkimuksessa avainmateriaalina energiatehokkuuden lisäämiseksi.”

– Gorsch

Innovatiivinen yritys

QuantumScape

Vaikka Tesla ja BYD johtavat akkuteknologian alaa, myös muut toimijat tekevät merkittävää edistystä.

Tähän kuuluu QuantumScape (QS ), joka tunnetaan kiinteän tilan litium-metallipohjaisesta akkuteknologiastaan, tarjoten nopeampaa latausta, energiatehokkuutta ja suurempaa turvallisuutta. Sitä kehitetään EV:ille sekä muihin sovelluksiin, kuten kulutuselektroniikkaan ja paikalliseen varastointiin.

QuantumScapen akkujen kennot eivät sisällä isäntämateriaaleja, joita käytetään nykyisissä anodeissa. Ne valmistetaan itse asiassa ilman anodeja purkutilassa, mikä vähentää painoa ja parantaa tehokkuutta.

Yritys on myös esittänyt ainutlaatuisen keramiikkaseparoinnin, joka kykenee vastustamaan dendriittien muodostumista korkeammilla tehopitoisuuksilla noin 800 syklin ajan noin 25 °C:ssa. Separointi on vakaampi ja turvallisempi kuin nestemäiset elektrolyytit.

QuantumScapella on markkina-arvo 2,08 miljardia dollaria, ja sen osakkeet käyvät 3,78 dollaria, mikä on 26,6 % lasku tänä vuonna. Sen EPS (TTM) on -0,94 ja P/E (TTM) -4,05.

Tämä heikko hintasuoritus heijastaa laajempaa osakemarkkinoiden tunnelmaa, jota on vaivannut tullien epävarmuus. Mutta QuantumScapen kanssa on enemmänkin. Yritys on kohdannut haasteita viime vuoden aikana, kun akku- ja EV-markkinat kehittyvät nopeasti ja kilpailu kasvaa. Sijoittajat ovat myös huolissaan QuantumScapen kyvystä kaupallistaa teknologiaansa, ja vaikka yrityksen kassatilanne on vahva, on nähtävä, pystyykö se ylläpitämään sitä.

QuantumScape päätti vuoden 2024 likviditeetilla 910,8 miljoonaa dollaria, jonka odotetaan riittävän toiselle puoliskolle vuodelle 2028.

Nyt tarkastellaan sen taloustietoja tarkemmin; vaikka Q1‑2025‑tulokset julkaistaan 23. huhtikuuta 2025, vuoden 2024 osalta yritys raportoi GAAP‑nettotappion 477,9 miljardia dollaria, mikä on nousu 445,1 miljardiin vuonna 2023, ja EBITDA‑tappio oli 285 miljardia dollaria. Pääomamenot olivat 62,1 miljardia dollaria tänä aikana.

Kirje osakkeenomistajille, yritys kutsui vuotta 2024 “käännekohdaksi”, sillä se saavutti neljä keskeistä tavoitetta. Näihin sisältyy Alpha‑2‑näytteiden lähetys, Raptor‑prosessin (nopeampi ja tehokkaampi separaattorin lämpökäsittelyprosessi) käynnistäminen sekä kehittyneen Cobra‑separaattorin lämpökäsittelylaitteiston julkaisu.

Viimeinen saavutettu tavoite oli tuotealueella, eli QSE‑5‑kennon lanseeraus. Yritys aloitti QSE‑5‑kennojen B0‑näytteiden pienmääräisen tuotannon, jotka tarjoavat matalan lämpötilan toiminnan, 10 C purkuvirran, nopean latauksen hieman yli 12 minuutissa ja energiatehokkuuden 844 Wh/L.

“Tämä suorituskykyominaisuuksien yhdistelmä osoittaa, että teknologia‑alustamme voi luoda merkittävää arvoa: QSE‑5 edustaa kompromissitonta kiinteän tilan akkua, jota ei ole alalla vastaavaa,” totesi toimitusjohtaja Siva Sivaram ja talousjohtaja Kevin Hettrich kirjeessä, jossa todetaan, että heidän “tehtävänsä on mullistaa sähköajoneuvo- ja energian varastointiteollisuudet.”

Toinen merkittävä kehitys viime vuonna on QuantumScapen kumppanuus PowerCo:n kanssa, Volkswagen‑konsernin akkuvalmistusyhtiön kanssa. Kumppanuuden painopiste on QSE‑5‑teknologia-alustan teollistaminen EV‑käyttöön, mikä johtaa sen gigawattitunnin (GWh) mittakaavan tuotantoon PowerCon omissa laitoksissa.

Vuodelle 2025 yritys ennustaa pääomamenojensa olevan 45 – 75 miljardia dollaria ja säädetyn EBITDA‑tappion olevan 250 – 280 miljardia dollaria. Sen pääasiallinen keskittyminen tänä vuonna on valmistella teknologia‑alusta, jotta kiinteän tilan litium‑metalliteknologia saadaan lopulta markkinoille.

QuantumScapen keskeisiä tavoitteita tälle vuodelle ovat Cobra‑tuotannon vakiintuminen, mikä tapahtuu, kun täysi tuotantovirta on paikallaan ja on saavuttanut riittävän laadun ja tuoton. Yritys pyrkii myös saavuttamaan suuremman QSE‑5‑B1‑näytteiden tuotannon PowerCon kanssa.

Kun sekä suuremman volyymin separaattori- että kennotuotantolaitteet on asennettu, seuraava askel on QSE‑5‑B1‑näytteiden lähettäminen asiakkaille testattavaksi, mihin QuantumScape tähtää vuoteen 2026.

Toinen merkittävä keskittyminen tänä vuonna on kaupallisten (lisensointi) kumppanuuksien laajentaminen, jotka ovat jo alkaneet muotoutua QuantumScapen kanssa käydyissä aktiivisissa keskusteluissa kahden autovalmistajan kanssa.

“Näiden tavoitteiden toteuttaminen vahvistaa edelleen asemaamme maailman johtavana kiinteän tilan akkujen toimijana,” totesi yritys, ja näin ollen he siirtyvät askeleen lähemmäs pitkän aikavälin tavoitetta teollistaa seuraavan sukupolven akkuteknologiaa, mullistaa energian varastointi ja luoda poikkeuksellista arvoa osakkeenomistajille.

Johtopäätös

Akut ovat avainasemassa käynnissä olevassa sähköajoneuvojen vallankumouksessa, joka tapahtuu ympäri maailmaa. Ja kun EV-markkinat kasvavat sähköistymisen ja uusiutuvan energian integroinnin energian varastoinnin trendin myötä, akkujen rooli vain kasvaa ajan myötä.

Tällä hetkellä BYD:n Blade ja Teslan 4680 ovat markkinoiden johtavia akkuja, mutta niiden sisäisestä mekaniikasta tiedetään vähän. Siksi uusin tutkimus tarjoaa harvinaisen näkemyksen näiden huippuluokan akkuteknologioiden suunnitteluun ja suorituskykyyn, sekä siihen, miten kaksi johtavaa yritystä lähestyvät samaa ongelmaa eri tavoin.

Erityisesti se paljastaa, että BYD:n painopiste on kustannuksissa ja tehokkuudessa, kun taas Tesla korostaa suorituskykyä. Näiden akkusuunnittelujen innovatiivisten mutta erilaisten filosofioiden esittely voi merkittävästi auttaa valmistajia ja seuraavan sukupolven akkujen kehittäjiä.

Jaetut oivallukset voivat johtaa parempiin akkuihin, jotka ovat halvempia, turvallisempia ja pitkäkestoisempia. Kun akkuteknologia kehittyy, näemme huipputason kennojen kehityksen, jotka tarjoavat korkeamman tehokkuuden ja skaalautuvuuden. Tämä puolestaan ohjaa EV:n tulevaisuutta kohti parempaa ja kehittyneempää suuntaa.

Klikkaa tästä saadaksesi listan parhaista akkuosakkeista.

Viitteet

1. ​Gorsch, J., Schneiders, J., Frieges, M., Kampker, A., Muñoz Castro, M., & Siebecke, E. (2025). Contrasting a BYD Blade prismatic cell and Tesla 4680 cylindrical cell with a teardown analysis of design and performance. Cell Reports Physical Science, 6(3), 102453. https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2025.102453