4680 ব্যাটারি সেল

4680 হলো Tesla-র বড় সিলিন্ডার আকৃতির লিথিয়াম-আয়ন সেল, অর্থাৎ এমন রিচার্জযোগ্য ব্যাটারি যেখানে লিথিয়াম আয়ন চার্জ বহন করে। নামেই এর মাপ: 46 মিলিমিটার চওড়া আর 80 মিলিমিটার উঁচু। 22 সেপ্টেম্বর 2020-এ Battery Day অনুষ্ঠানে Tesla এটি উন্মোচন করে। উপস্থাপন করেন ইলন মাস্ক ও ড্রু বাগলিনো, যিনি তখন Tesla-র পাওয়ারট্রেন ও এনার্জি ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের সিনিয়র ভাইস প্রেসিডেন্ট। কৌশল ছিল সেলকে বড় করা, বানানো সস্তা করা এবং ব্যাটারিকে নিচে ঝোলানো ট্রের বদলে গাড়ির কাঠামোর অংশ করা।

4680 সেল কী?

4680 হলো টর্চের D সাইজ ব্যাটারির চেয়ে একটু বড় একটি স্টিলের কৌটা, যা Tesla নকশা করেছে শত শত মিলিয়ন সংখ্যায় বানানোর জন্য। পরিকল্পনা ছিল একে Tesla-র নতুন গাড়িগুলোর মান সেল করা: শুরু Cybertruck দিয়ে, তারপর কিছু Model Y, আর এরপর Cybercab ও Semi। লক্ষ্য ছিল এমন একটি সেল, যা যথেষ্ট সস্তা আর যথেষ্ট পরিমাণে তৈরি হবে, যাতে বৈদ্যুতিক গাড়ির দাম কমে।

4680 সেল কেন তৈরি হলো

Tesla-র আগের ছোট সিলিন্ডার আকৃতির সেলগুলো, প্রথমে 18650 ও পরে 2170, তাদের সীমায় পৌঁছে গিয়েছিল। একটা পর্যায়ের পর ছোট সেলে ধরা প্রতিটি একক শক্তির খরচ বেড়ে যায়, আর মিলিয়ন মিলিয়ন সেল বানাতে সময় লাগে। তাই Tesla একটি বড় সেল নকশা করে, যার প্রতিটি কৌটায় বেশি শক্তি ধরে। ফলে প্রতিটি গাড়ির জন্য কম কৌটা বানাতে ও জুড়তে হয়। Tesla তাদের লক্ষ্য ঠিক করে আগের 2170 সেলের তুলনায়।

সেলের লক্ষ্য ছিল 5 গুণ এনার্জি, 6 গুণ পাওয়ার আর 16 শতাংশ বেশি রেঞ্জ। এটি ছিল Tesla-র ব্যাটারির প্রতি কিলোওয়াট-ঘণ্টা খরচ 56 শতাংশ কমানোর Battery Day পরিকল্পনার অংশ। সেলের নিজের নকশা থেকে আসার কথা ছিল ওই 56 পয়েন্টের 14; বাকিটা আসার কথা সস্তা সেল কারখানা, নতুন অ্যানোড ও ক্যাথোড উপাদান এবং সেলকে গাড়ির কাঠামোর ভেতরে বসানো থেকে।

কীভাবে কাজ করে

নকশার প্রথম ভাবনা হলো “ট্যাবলেস” ইলেকট্রোড। প্যাঁচানো ফয়েল থেকে বিদ্যুৎ বের করতে দু-একটি ছোট ধাতব ট্যাবের বদলে ফয়েলটি তার পুরো দৈর্ঘ্য জুড়ে ঢাকনার সঙ্গে যুক্ত থাকে। এতে ভেতরের রোধ কমে এবং সেল সহজে তাপ ছাড়ে, ফলে বেশি পাওয়ার দেয় ও বেশি দিন টেকে। দ্বিতীয় ও তৃতীয় ভাবনা উপাদান নিয়ে: সিলিকনসমৃদ্ধ অ্যানোড (ঋণাত্মক ইলেকট্রোড, সিলিকনের কারণে বেশি লিথিয়াম ধরে) এবং উচ্চ নিকেলের ক্যাথোড (ধনাত্মক ইলেকট্রোড, যাতে সবচেয়ে দামি ধাতু কোবাল্ট লাগে কম)। চতুর্থ ভাবনা স্ট্রাকচারাল প্যাক: সেলগুলো জুড়ে একটি মজবুত পাত বানানো হয়, যা নিচে বোল্টে আটকানো ট্রের বদলে গাড়ির কাঠামোর অংশ। এর সবচেয়ে ভালো উদাহরণ Cybertruck-এর প্রায় 123 কিলোওয়াট-ঘণ্টার প্যাক।

ড্রাই ইলেকট্রোড প্রক্রিয়া সেলের বাইরে থেকে দেখা যায় না। প্রচলিত ইলেকট্রোডে ভেজা মণ্ডের প্রলেপ দিয়ে লম্বা, বিদ্যুৎখেকো চুল্লিতে শুকানো হয়। কিন্তু Tesla-র প্রক্রিয়ায় শুকনো গুঁড়া চেপে পাতলা ফিল্ম বানানো হয়, ফলে দ্রাবক আর চুল্লি দুটোই বাদ যায়, যা ব্যাটারি তৈরির সবচেয়ে বেশি শক্তি খরচের ধাপ।

4680 সেলের অর্থনীতি

লাভটা দেখা যাওয়ার কথা প্রতি কিলোওয়াট-ঘণ্টার খরচে। Giga Texas-এ Tesla 40 গিগাওয়াট-ঘণ্টা স্থাপিত সক্ষমতার একটি 4680 লাইন চালায়, পাশেই আছে তাদের নিজস্ব ক্যাথোড কারখানা, আর কর্পাস ক্রিস্টির কাছে একটি লিথিয়াম শোধনাগার। Tesla কত গাড়ি বানাতে পারবে, তা অনেক দিন ধরে ব্যাটারির সরবরাহের ওপর নির্ভর করেছে। নিজে সেল বানালে উৎপাদনের পরিমাণ, মুনাফার হার এবং আমদানি করা সেলের শুল্কের ঝুঁকির ওপর নিয়ন্ত্রণ বাড়ে।

4680-এর বর্তমান অবস্থা

মাস্ক যেমন বলেন, প্রতিটি নতুন উৎপাদন লাইন ধীরে ধীরে শুরু হয়: নতুন যন্ত্রাংশ ও ধাপ যত বেশি, উৎপাদন বাড়াতে তত বেশি সময় লাগে, আর 4680-এ নতুন ধাপ ছিল অনেক। উৎপাদনের সংখ্যায় সেই ওঠা দেখা যায়।

4680 সেলযুক্ত প্রথম গাড়িগুলো ডেলিভারি হয় এপ্রিল 2022-এ, Gigafactory Texas-এর উদ্বোধনী অনুষ্ঠান Cyber Rodeo-তে। জুন 2024-এ Giga Texas তাদের 50 মিলিয়নতম সেল বানায়, আর সেই সেপ্টেম্বরে Tesla-র কারখানাগুলো মিলে 100 মিলিয়ন সেল ছাড়ায়। খরচের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ধাপটি আসে এরপর: 28 জানুয়ারি 2026-এ প্রকাশিত 2025 সালের চতুর্থ প্রান্তিকের হালনাগাদে Tesla জানায়, অস্টিনে তারা অ্যানোড ও ক্যাথোড দুটিই শুকনো প্রক্রিয়ায় বানাচ্ছে এবং নিজেদের 4680 সেল দিয়ে কিছু Model Y-এর প্যাক বানানো শুরু করেছে।

এরপর কী

2023 সালে ডেলিভারি শুরুর পর থেকে প্রতিটি Cybertruck চলে 4680 সেলে। Tesla-র নতুন ড্রাই ইলেকট্রোড সেল যাচ্ছে অস্টিনে তৈরি কিছু Model Y-তে, আর Tesla আশা করছে 2026 ও 2027 সালের মধ্যে এগুলো Cybertruck, Cybercab ও Semi-তেও যাবে। 2026 সালের প্রথম প্রান্তিকের হালনাগাদে Tesla আরও জানায়, তারা নিজস্ব লিথিয়াম শোধন, ক্যাথোড উৎপাদন এবং লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (LFP) সেল, অর্থাৎ কম খরচের একটি রসায়ন, বাড়াচ্ছে। ফলে 4680 এখন এমন এক সরবরাহ শৃঙ্খলের অংশ, যা Tesla শোধিত লিথিয়াম থেকে তৈরি প্যাক পর্যন্ত নিজেই চালায়।

সারকথা

সেল তৈরির পদ্ধতি বদলে বৈদ্যুতিক গাড়ি সস্তা করতে Tesla 4680 বানিয়েছে। দুটি ইলেকট্রোডই এখন অস্টিনে শুকনো প্রক্রিয়ায় তৈরি হয় এবং সেলটি Model Y-এর প্যাকে যাচ্ছে। তাই এখন খোলা পরীক্ষা হলো বড় পরিসরে এর প্রতি কিলোওয়াট-ঘণ্টা খরচ।