鉅大LARGE | 點擊量：766次 | 2021年06月02日
特斯拉自家電池廠浮出水面
近期，特斯拉CEO埃隆馬斯克發(fā)推文稱，特斯拉電池日和年度股東大會預計將于9月15日在加利福尼亞州弗里蒙特市超級工廠舉行，此次與會股東還將參觀一條電池生產線。
▲馬斯克推文
據了解，特斯拉在弗里蒙特附近僅有一家電池工廠，位于弗里蒙特超級工廠附近的Kato（音譯加藤）路，這家電池工廠一直被外界稱為特斯拉StunkWorks（臭鼬工廠）實驗室。
StunkWorks實驗室成立的具體時間未知，2019年6月首次被外界知曉，但直至今日，特斯拉官方仍然沒有公布該實驗室的具體資料。
據悉，StunkWorks實驗室的場地正在擴建，擴建完成后的工作大樓可容納470人，當然電池生產線規(guī)模也會得到相應的擴大。
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-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
有趣的是，特斯拉已經在今年5月份以弗里蒙特超級工廠的名義發(fā)布了多個和電池相關的技術崗位，說明該實驗室確實在擴大規(guī)模。
本身特斯拉電池日就備受關注，馬斯克發(fā)推文之后，外國媒體關注的焦點便轉移到了這個電池實驗室上。美國媒體CNBC報道稱，5名特斯拉的員工向他們透露，StunkWorks實驗室正在研發(fā)新電池技術、新的電池生產設備和新的電池生產工藝。
根據這些與電池相關的信息，外媒推測，StunkWorks實驗室或是在為特斯拉之前提出的“百萬英里”電池（在累計使用約161萬公里后，仍能保持70%以上的電池容量）正式面世做準備。
那么特斯拉StunkWorks實驗室基本情況如何？擴建后的產能如何？特斯拉為什么要成立這個電池實驗室？車東西透過多家外媒的報道，找到了一些答案。
神秘的特斯拉電池生產線已經開始擴建場地
近日，特斯拉掌門人馬斯克發(fā)推文稱，特斯拉電池日和股東大會推遲至9月15日在加利福尼亞州弗里蒙特舉行，并且與會股東將參觀電池生產線。
2019年，特斯拉向外界透露了“百萬英里”電池的概念，今年的特斯拉電池日備受關注，而馬斯克的一條推文將外界關注的焦點帶向這條神秘的電池生產線。
據了解，特斯拉在加利福利亞州弗里蒙特僅有一家電池工廠，該工廠被外界稱為特斯拉的StunkWorks實驗室。
2019年6月，美國媒體CNBC根據5名特斯拉員工透露的信息，曝光了這一神秘的電池實驗室，這是該實驗室第一次被外界所知曉。然而，截止到今天為止，特斯拉官方并未給出任何與StunkWorks相關的資料。
StunkWorks實驗室具體地址為加利福尼亞州弗里蒙特的Kota路47700號，與特斯拉弗里蒙特超級工廠（生產Model3、ModelY、ModelX和ModelS車型）的距離僅有幾分鐘的路程。
也就是說，該實驗室生產的電池，可以很方便地運給整車工廠。
目前，StunkWorks實驗室僅有兩棟建筑，占地面積約為18.5萬平方米，最多能容納300名員工。今年3月份，該實驗室開始擴建，經過重新設計，加蓋樓層后，可容納45名研發(fā)人員和425名一線生產工人，總計470人。
此外，特斯拉今年5月份已經在官網上以弗里蒙特工廠的名義發(fā)布了多個電池技術崗位，具體包括電芯工程師、生產工藝工程師和電池控制工程師。這也從側面證明該實驗室確實正在擴建。
特斯拉不僅是對StunkWorks的場地進行了擴建，還向美國PG&E（太平洋天然氣和電力公司）遞交了提高用電上限（提升至6MW）的申請，并且PG&E已經批準了這一申請。
▲PG&E發(fā)給特斯拉的批復文件
外媒報道稱，一個工廠每小時消耗100kWh的能量，每天連續(xù)運轉24小時，1年下來就可以生產0.84GWh的電池，大約是1.3萬臺ModelY或Model3車型所需要的電池總量。
按照這個標準計算，特斯拉申請將實驗室的用電規(guī)模提升到6MW/小時，也就是1小時能夠提供6000kWh的能量，電池工廠24小時連軸轉，電池年產量為5.04GWh，可供78萬輛特斯拉使用。
即使按照8小時工作制，那么一年的產量也為1.68GWh，足夠26萬輛特斯拉使用。由此可見，這個實驗室的產能還是非常大的。
這只是根據目前最被認可的電池產量估算公式得出的結果。這5名特斯拉員工還向CNBC透露了，StunkWorks實驗室正在研發(fā)新的電池技術、電池生產設備以及新的電池生產工藝，能夠提升電池的生產速度。
在StunkWorks實驗室的電池生產線升級，并且達到設計產能后，特斯拉將會把新的電池生產設備和工藝推廣至其他電池工廠。
與松下的愛恨情仇：馬斯克稱松下“拖后腿”
特斯拉作為一個車企，一直都是從松下那里采購電池電芯，為什么自己要興建一個電池工廠生產電芯呢？這還得從特斯拉與日本電池供應商松下的關系講起。
作為電動汽車領域內的領跑者，特斯拉每年至少需要30GWh的動力電池。正是考慮到這一點，特斯拉早在2014年就與日本松下電池供應商簽署合作協議，雙方在美國內華達州建廠。
該電池工廠占地面積達1154萬平方米，動力電池的理論設計產能達35GWh，二期工程正在建設當中，當全部工程完工后將成為世界占地面積最大的建筑。
特斯拉與松下合作原本是想要以低于市場價格拿到優(yōu)秀的動力電池，設計制造性能更高的電動汽車，并且無需向外部供應商或其他合作伙伴支付不必要的費用，也不必與它們共享技術數據和資源。
理想很豐滿，現實很骨感，隨著兩家公司合作的深入，兩者的矛盾也逐漸顯現了出來，主要體現在企業(yè)運作模式、領導的行為方式以及文化差異三個方面。
在企業(yè)的運作模式上，松下已經習慣了由自己生產組裝電池組，再輸送給其他車企，與特斯拉合作建廠，共同經營則打破了松下的慣例，這也為后期矛盾的爆發(fā)埋下了隱患。
馬斯克的言行和處事風格也都與松下一貫的傳統(tǒng)格格不入，松下的高管大多對馬斯克不滿，目前僅有松下社長津賀一弘仍然對與特斯拉的合作抱有希望。
2018年9月，馬斯克在與喜劇演員JoeRogan進行訪談時抽起了大麻，這件事引起了松下高管們對其不滿與方案。在日本，使用大麻是犯罪行為，他們擔心馬斯克的這種行為會影響到松下的投資者的看法。
去年1月份，馬斯克指責松下放慢電池的生產速度，內華達電池工廠2018年實際產能僅為24GWh，限制了Model3的產量，還發(fā)推文稱，在電池工廠的年產量接近35GWh（理論設計年產能）之前，特斯拉不會再投入更多的資金擴大產能。
另外，特斯拉事無巨細的管理風格也與松下形成巨大反差，松下傾向于部門間自主解決問題，盡管解決的過程緩慢，但總能達成共識，而馬斯克更傾向把所有的事情都掌握在自己的手里。
馬斯克的指責成為特斯拉與松下矛盾爆發(fā)的導火索，但究其根本還是因為松下動力電池供給不足，影響到了特斯拉的生產計劃。
特斯拉布局電池領域5年鋰電池之父出手相助
特斯拉StunkWorks實驗室并不是匆匆上馬，特斯拉已經在電池領域布局了5年。2015年，馬斯克找上了加拿大大學達爾豪西大學JeffDahn團隊。
Jeff團隊是達爾豪西大學內一支專注于鋰離子電池技術研究的團隊，自2008年開始研究鋰電池產業(yè)化項目。其官方網站顯示，該團隊目前擁有30人左右的規(guī)模，共計發(fā)表論文600余篇，在重量級期刊JES與JPS上均有論文發(fā)布。
有外媒評價，該團隊是目前鋰電池領域研究實力最強的團隊之一，Jeff本人更是通過精確限定鎳鈷錳材料中鎳的含量，使三元復合正極材料成功實現規(guī)模商業(yè)化，成為了業(yè)界公認的三元材料技術真正的開創(chuàng)者和發(fā)明者。
2015年見面之初，馬斯克就提出，希望為Jeff團隊提供5年的研究經費，讓其為特斯拉研發(fā)壽命更長、成本更低、能量密度更高的鋰離子電池。同年6月，特斯拉與JeffDahn團隊達成獨家合作協議。
達成合作之后，Jeff團隊持續(xù)在新型鋰離子電極材料、鋰離子電池故障機理診斷、電解質添加劑、鈉離子與鋰離子電池安全性基礎研究以及電池研究理論/建模方面持續(xù)取得突破。
根據Jeff團隊去年發(fā)布的一篇論文，其新研發(fā)的動力電池循環(huán)周期可達到5000次左右，對應電動汽車行駛壽命超過100萬英里（約為160萬公里），這項專利目前已經為特斯拉所有。
今年年初，外媒又曝出消息，稱Jeff團隊的研究成果將使特斯拉的動力電池成本達到100美元/kWh（約合701元/kWh）。對比當時投資機構瑞銀給出的數據，松下動力電池的成本約為111美元/kWh（約合771元/kWh）、寧德時代約為150美元/kWh（約合1042元/kWh），特斯拉的電池成本當時在業(yè)界內處于最低水平。
不僅如此，Jeff團隊還在幫助特斯拉完成能量密度500Wh/kg的高鎳三元鋰電池的研發(fā)，目前已初具成果。
除與Jeff達成合作之外，2019年5月，特斯拉以2.18億美元（約合人民幣15.27億元）的價格收購電池技術公司Maxwell，該公司的干電極技術和超級電容技術處于行業(yè)領先地位。干電極技術可幫助特斯拉提升汽車的續(xù)航里程，降低電池成本，超級電容技術可幫助特斯拉提升汽車的駕乘感受。
據了解，干電極技術可以幫助電池的生產成本降低10%~20%，而且使用該工藝制成的三元鋰電池電芯能量密度大于300Wh/kg，電芯單體能量密度最高可實現500Wh/kg。
超級電容技術可以作為能量回收過程中的儲能裝置，增加電動汽車的續(xù)航里程，而且在急加速過程時，超級電容器還能夠實現大功率放電，避免動力電池直接大功率放電產生鋰晶枝，對電池結構造成不可逆的損傷。
超級電容技術的另一優(yōu)勢是工作溫度范圍大，大部分電池的工作溫度需要維持在20℃~40℃之間，對外界環(huán)境溫度要求較為苛刻。而超級電容的工作溫度在-40℃~80℃之間，可用于冬天車輛起步與動力電池的加熱。
收購Maxwell之后不久，特斯拉又低調收購了加拿大電池公司HibarSystems，該公司有先進的小型電池生產制造技術，成熟的鋰電池生產系統(tǒng)（儲能領域）。Hibar以生產高精度定量注液泵、注液生產系統(tǒng)、自動化電池制造和工藝設備聞名，產品線覆蓋了完整的電芯生產流程。
▲Hibar公司的產品
投資杰夫·戴恩團隊讓特斯拉擁有了自研動力電池的技術人才，收購Maxwell使得特斯拉掌握了動力電池領域最前沿的技術，而收購Hibar是特斯拉自產動力電池項目的最后一環(huán)，至此，特斯拉形成了從技術研發(fā)、樣品驗證到大規(guī)模量產的全面布局。
結語：自產電池將進一步幫助特斯拉降低成本
早在19年6月的股東大會上，馬斯克承認，該公司電動汽車的生產計劃過去一直受到“電池限制”，特斯拉CTO和技術副總裁對此表示認可，并且希望自家電池能夠大規(guī)模應用。
今年電池實驗室開始擴建，提高用電上限，并且已經開始“招兵買馬”，外媒推測特斯拉StunkWorks電池實驗室的種種舉動，或是在為“百萬英里”電池的正式問世做準備。
那么在推出“百萬英里”電池之后呢？StunkWorks實驗室的新電池技術、生產設備以及生產工藝推廣后，將減小特斯拉對外部動力電池的供應，在生產成本以及售價方面擁有更大的自主權。
