鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：680次 | 2021年07月26日
三年自研自產(chǎn) 特斯拉掀起動(dòng)力鋰離子電池革命
倘若世界不改變，那就改變世界。不了解這是否馬斯克的人生格言之一，但他實(shí)在是這樣實(shí)踐的。北京時(shí)間九月二十三日凌晨4點(diǎn)半，特斯拉電池日，一眾極客和特粉守在電腦前，等待著技術(shù)狂人馬斯克，說(shuō)出改變汽車產(chǎn)業(yè)乃至世界的驚人之語(yǔ)。
可能是外界的期望過(guò)高，電池日沒(méi)有掀起太大浪花，反而讓特斯拉股價(jià)大跌?；顒?dòng)現(xiàn)場(chǎng)，馬斯克講的輕描淡寫，觀眾聽的云里霧里。歸結(jié)一下核心的信息就是：特斯拉要自建電池廠、自產(chǎn)電池；推出了新一代電池、個(gè)頭更大；自產(chǎn)的電池成本能下降56%，續(xù)航里程能提高54%。不過(guò)這一切，還得等上三年才能實(shí)現(xiàn)。
三年之后，搭載這款電池的電動(dòng)汽車，價(jià)格可以降到2.5萬(wàn)美元（約合人民幣17萬(wàn)元）。目前，馬斯克還沒(méi)有給這款車命名，只是告訴粉絲們，餅就是這樣的，你值得期望。
跨過(guò)產(chǎn)量、打破成本
馬斯克要做電池，原由很簡(jiǎn)單，現(xiàn)有的電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)步過(guò)慢，從產(chǎn)量到價(jià)格都不能讓他滿意，已經(jīng)嚴(yán)重影響到特斯拉能源革命的進(jìn)程。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
他認(rèn)為，特斯拉在技術(shù)水平上已經(jīng)領(lǐng)先其他車企一個(gè)身位，下一階段的緊要任務(wù)是要提高規(guī)模和效率。
特斯拉要實(shí)現(xiàn)Terawatt-hour的產(chǎn)量跨過(guò)。1TWh=1000GWh，這是一個(gè)什么概念，2019年全球鋰離子動(dòng)力鋰離子電池出貨量116.6GWh，也就是說(shuō)，特斯拉要實(shí)現(xiàn)推動(dòng)全球動(dòng)力鋰離子電池產(chǎn)量10倍的上升。
除此之外，動(dòng)力鋰離子電池價(jià)格居高不下，也一直是馬斯克的心病。馬斯克希望動(dòng)力鋰離子電池價(jià)格能降到100美元/KWh，這樣電動(dòng)汽車與燃油車才能在成本上打平。
彭博數(shù)據(jù)顯示，2019年全球電動(dòng)汽車的電池成本約為156美元/kWh。倘若特斯拉能實(shí)現(xiàn)成本降低56%，筆直下降一半多，那意味著電動(dòng)汽車可能會(huì)比燃油車更便宜。
體系化革命
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，特斯拉拆解了五個(gè)部分。涉及到電芯設(shè)計(jì)、電池正負(fù)極材料、加工工藝、以及整車制造的改進(jìn)。詳盡來(lái)看：
4680無(wú)極耳電池：大尺寸提高動(dòng)力鋰離子電池能量密度，無(wú)極耳設(shè)計(jì)降低電池發(fā)熱量，處理高能量密度電芯的散熱問(wèn)題，并提高充放電峰值功率。新電池的能量為過(guò)去的5倍，功率為過(guò)去的6倍，成本降低14%，續(xù)航里程提高16%。
『4680無(wú)極耳電池』
硅陽(yáng)極材料：選用生硅材料，重新開發(fā)電芯陽(yáng)極，并通過(guò)新增彈性的離子聚合物涂層以穩(wěn)定硅表面結(jié)構(gòu)，提升電芯穩(wěn)定性和安全性。新增20%的續(xù)航里程，成本降低5%。
高鎳陰極材料：特斯拉開發(fā)出不含鈷的高鎳陰極材料，最大化提升鎳含量，同時(shí)采用新的涂層與摻雜物，將陰極成本下降15%。
電芯加工工藝：新型4680無(wú)極耳電芯無(wú)需安裝、焊接極耳，擁有更簡(jiǎn)化的制造過(guò)程和更少的零件。擁有此前加工線7倍的加工量力，可顯著提升加工效率，同時(shí)每千瓦時(shí)產(chǎn)量的投資成本下降75%。
整車制造：特斯拉開發(fā)出一種全新的車身架構(gòu)，將電池組設(shè)計(jì)為車身結(jié)構(gòu)件，將電池組和車身前后部一體化成型，此結(jié)構(gòu)帶來(lái)更高強(qiáng)度車身，同時(shí)車輛的重量分布也更靠近中心，帶來(lái)更靈活的操控性。為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)，特斯拉專門研發(fā)合金材質(zhì)，增強(qiáng)車身強(qiáng)度。這一車身架構(gòu)將提升14%的續(xù)航里程，將整體結(jié)構(gòu)減重10%，并減少370個(gè)零件。
『車身結(jié)構(gòu)改造』
做到這些要多長(zhǎng)時(shí)間？特斯拉的回答是，“約18個(gè)月才能形成以上優(yōu)點(diǎn)，而要徹底實(shí)現(xiàn)則需花費(fèi)約三年時(shí)間”。
在上述的五個(gè)環(huán)節(jié)中，除了整車制造部分是特斯拉擅長(zhǎng)的，而電池工藝、電池材料及加工工藝?yán)碚撋现v，都不是特斯拉擅長(zhǎng)的事，電池改良的技術(shù)和人才來(lái)自哪里呢？
趨勢(shì)清晰、落地模糊
梳理特斯拉過(guò)往的投資情況，電池的技術(shù)支持可能來(lái)自三筆關(guān)鍵的投資：專門進(jìn)行電池材料研究的杰夫·戴恩研究小組（JeffDahnResearchGroup）、電池技術(shù)公司Maxwell以及電池制造設(shè)備公司Hibar。這三家機(jī)構(gòu)及公司的技術(shù)背景分別對(duì)應(yīng)了電池材料研究、電池工藝改進(jìn)，以及加工工藝改進(jìn)。
杰夫·戴恩被認(rèn)為是三元材料技術(shù)的開創(chuàng)者和發(fā)明者。2015年，馬斯克選擇資助杰夫·戴恩團(tuán)隊(duì)，就是希望其為特斯拉研發(fā)壽命更長(zhǎng)、成本更低、能量密度更高的鋰離子電池。
Maxwell公司的技術(shù)核心則在于干電極技術(shù)和超級(jí)電容技術(shù)。2019年五月，特斯拉以2.18億美元的價(jià)格收購(gòu)電池技術(shù)公司Maxwell。
在電池日上，特斯拉聲稱的電池工藝改良后，能夠大幅提升加工效率，其中一部分效果就是干電極技術(shù)帶來(lái)的。相比傳統(tǒng)的濕電極工藝，干電極的制作流程不要進(jìn)行溶劑干燥步驟，降低了加工成本與時(shí)間成本。同時(shí)，這種工藝能夠制備更厚的電極，一定幅度改善電池的能量密度。
特斯拉對(duì)Hibar的收購(gòu)，在2019年十月被媒體爆料出來(lái)。特斯拉追求的是動(dòng)力鋰離子電池全生命周期的成本下降，加工也是非常緊要的一環(huán)。通過(guò)對(duì)加工設(shè)備的改造，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步降低投資成本、提升加工效率。
『特斯拉自建的一條電池產(chǎn)線』
電池技術(shù)收購(gòu)布局結(jié)合自身整車制造相關(guān)相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，特斯拉提出的目標(biāo)在邏輯上說(shuō)的通。但是，這一看似令人振奮的消息，卻沒(méi)有讓粉絲和股民買賬，尤其是動(dòng)力鋰離子電池業(yè)內(nèi)人士，對(duì)其更是質(zhì)疑嚴(yán)重。
質(zhì)疑的核心在于，馬斯克對(duì)電池技術(shù)改進(jìn)的詳盡辦法含糊其詞，只是泛泛的講了一些思路，而且提到的都不是創(chuàng)新性技術(shù)，這些技術(shù)趨勢(shì)幾乎所有的電池公司都已經(jīng)有所關(guān)注。而且，從前瞻性技術(shù)到規(guī)模化量產(chǎn)，還涉及到產(chǎn)品控制問(wèn)題，一致性、良品率怎么保障，馬斯克也沒(méi)有說(shuō)法。沒(méi)有可落地的細(xì)節(jié)，在業(yè)內(nèi)人士看來(lái)，就是在“畫餅”。
其實(shí)，設(shè)置激進(jìn)的目標(biāo)，一直是馬斯克的工作風(fēng)格。結(jié)合此前的相關(guān)相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，馬斯克的Flag大多數(shù)都會(huì)“跳水”，不能如期實(shí)現(xiàn)，但最終又都實(shí)現(xiàn)了，這說(shuō)明馬斯克具備對(duì)趨勢(shì)的洞見能力?？傊?，特斯拉電池革命之路任重道遠(yuǎn)，而一旦實(shí)現(xiàn)，無(wú)疑將重塑動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)格局。
攪動(dòng)市場(chǎng)、格局重塑
目前來(lái)看，動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)參與者緊要聚集在我國(guó)、日本和韓國(guó)，歐洲和美國(guó)還沒(méi)有強(qiáng)有力的參與者。全球動(dòng)力鋰離子電池行業(yè)正呈現(xiàn)中日韓三足鼎立的格局，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局已初步形成，中日韓緊要公司各有千秋。特斯拉會(huì)打破這一格局嗎？
答案是很有可能。而作為全球銷量最高的新能源車企，倘若特斯拉自研自產(chǎn)電池成功，就不僅是攪動(dòng)動(dòng)力鋰離子電池市場(chǎng)那么簡(jiǎn)單。倘若特斯拉的電池成本與汽車銷量形成互為用途力的良性互動(dòng)，整個(gè)新能源汽車市場(chǎng)的格局或許都會(huì)改寫。
按照SNEResearch統(tǒng)計(jì)，2020上半年全球前十動(dòng)力鋰離子電池公司裝機(jī)量為40GWh，占全球動(dòng)力鋰離子電池裝機(jī)量的94%，市場(chǎng)聚集度進(jìn)一步提升，其中排名前三名分別為L(zhǎng)G化學(xué)、寧德時(shí)代、松下。
有趣的是，而這全球排名前三家的電池公司，恰恰又都是特斯拉目前的電池供應(yīng)商。這不是巧合，能夠躋身前三甲，在一定程度上，正是受益于特斯拉銷量的拉動(dòng)。
從產(chǎn)品本身看，動(dòng)力鋰離子電池正在經(jīng)歷一個(gè)技術(shù)瓶頸期，所有電池公司都在圍繞安全、性能、成本打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，尋找平衡點(diǎn)。有關(guān)前瞻性技術(shù)，電池公司也在研究、布局，但目前還沒(méi)有革命性沖破。
例如，寧德時(shí)代CTP與比亞迪刀片電池（GCTP）、蜂巢的疊片電池，這些沖破緊要還是停留在改良加工工藝層次，并沒(méi)有從根本上改變動(dòng)力鋰離子電池的性能。而有關(guān)電池性能的技術(shù)創(chuàng)新：固態(tài)電池、鋰硫電池、鋰空氣電池等方向，多數(shù)的研究還處于試驗(yàn)室階段。
特斯拉也相同沒(méi)能搞定這些核心技術(shù)，不然，電池日就不會(huì)顯得如此“無(wú)聊”。沒(méi)有實(shí)現(xiàn)技術(shù)沖破，特斯拉打算用體系化革命來(lái)達(dá)到提效率、降成本的目的，這也是馬斯克擅長(zhǎng)做的事情。
特斯拉公開秀了秀肌肉，有關(guān)動(dòng)力鋰離子電池公司來(lái)講，無(wú)疑是一聲響亮的警報(bào)。倘若馬斯克吹的牛再次實(shí)現(xiàn)了，電池公司的護(hù)城河有什么呢？在沒(méi)想清楚這個(gè)問(wèn)題之前，一定有很多人無(wú)法安心入睡了。（文/汽車之家肖瑩）
