鉅大LARGE | 點擊量：300次 | 2023年08月12日
TSLA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(yù)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(chǎn)線。
▲馬斯克推文
據(jù)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(jù)悉，StunkWorks實驗室的場地正在擴(kuò)建，擴(kuò)建完成后的工作大樓可容納470人，當(dāng)然電池生產(chǎn)線規(guī)模也會得到相應(yīng)的擴(kuò)大。
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%
有趣的是，特斯拉已經(jīng)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(guān)的技術(shù)崗位，說明該實驗室確實在擴(kuò)大規(guī)模。
本身特斯拉電池日就備受關(guān)注，馬斯克發(fā)推文之后，外國媒體關(guān)注的焦點便轉(zhuǎn)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(shù)、新的電池生產(chǎn)設(shè)備和新的電池生產(chǎn)工藝。
根據(jù)這些與電池相關(guān)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(zhǔn)備。
那么特斯拉StunkWorks實驗室基本情況如何？擴(kuò)建后的產(chǎn)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(chǎn)線已經(jīng)開始擴(kuò)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(chǎn)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(guān)注，而馬斯克的一條推文將外界關(guān)注的焦點帶向這條神秘的電池生產(chǎn)線。
據(jù)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(jù)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(guān)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(chǎn)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(chǎn)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(kuò)建，經(jīng)過重新設(shè)計，加蓋樓層后，可容納45名研發(fā)人員和425名一線生產(chǎn)工人，總計470人。
此外，特斯拉今年5月份已經(jīng)在官網(wǎng)上以弗里蒙特工廠的名義發(fā)布了多個電池技術(shù)崗位，具體包括電芯工程師、生產(chǎn)工藝工程師和電池控制工程師。這也從側(cè)面證明該實驗室確實正在擴(kuò)建。
特斯拉不僅是對StunkWorks的場地進(jìn)行了擴(kuò)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(jīng)批準(zhǔn)了這一申請。
▲PG&E發(fā)給特斯拉的批復(fù)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(zhuǎn)24小時，1年下來就可以生產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)，電池年產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)能還是非常大的。
這只是根據(jù)目前最被認(rèn)可的電池產(chǎn)量估算公式得出的結(jié)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(shù)、電池生產(chǎn)設(shè)備以及新的電池生產(chǎn)工藝，能夠提升電池的生產(chǎn)速度。
在StunkWorks實驗室的電池生產(chǎn)線升級，并且達(dá)到設(shè)計產(chǎn)能后，特斯拉將會把新的電池生產(chǎn)設(shè)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(chǎn)電芯呢？這還得從特斯拉與日本電池供應(yīng)商松下的關(guān)系講起。
作為電動汽車領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)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(yīng)商簽署合作協(xié)議，雙方在美國內(nèi)華達(dá)州建廠。
該電池工廠占地面積達(dá)1154萬平方米，動力電池的理論設(shè)計產(chǎn)能達(dá)35GWh，二期工程正在建設(shè)當(dāng)中，當(dāng)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(shè)計制造性能更高的電動汽車，并且無需向外部供應(yīng)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(shù)數(shù)據(jù)和資源。
理想很豐滿，現(xiàn)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(xiàn)了出來，主要體現(xiàn)在企業(yè)運作模式、領(lǐng)導(dǎo)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(jīng)習(xí)慣了由自己生產(chǎn)組裝電池組，再輸送給其他車企，與特斯拉合作建廠，共同經(jīng)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(fēng)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(jìn)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(dān)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(zé)松下放慢電池的生產(chǎn)速度，內(nèi)華達(dá)電池工廠2018年實際產(chǎn)能僅為24GWh，限制了Model3的產(chǎn)量，還發(fā)推文稱，在電池工廠的年產(chǎn)量接近35GWh（理論設(shè)計年產(chǎn)能）之前，特斯拉不會再投入更多的資金擴(kuò)大產(chǎn)能。
另外，特斯拉事無巨細(xì)的管理風(fēng)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(dá)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(zé)成為特斯拉與松下矛盾爆發(fā)的導(dǎo)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(chǎn)計劃。
特斯拉布局電池領(lǐng)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(jīng)在電池領(lǐng)域布局了5年。2015年，馬斯克找上了加拿大大學(xué)達(dá)爾豪西大學(xué)JeffDahn團(tuán)隊。
Jeff團(tuán)隊是達(dá)爾豪西大學(xué)內(nèi)一支專注于鋰離子電池技術(shù)研究的團(tuán)隊，自2008年開始研究鋰電池產(chǎn)業(yè)化項目。其官方網(wǎng)站顯示，該團(tuán)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(tuán)隊是目前鋰電池領(lǐng)域研究實力最強(qiáng)的團(tuán)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(fù)合正極材料成功實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化，成為了業(yè)界公認(rèn)的三元材料技術(shù)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(tuán)隊提供5年的研究經(jīng)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(tuán)隊達(dá)成獨家合作協(xié)議。
達(dá)成合作之后，Jeff團(tuán)隊持續(xù)在新型鋰離子電極材料、鋰離子電池故障機(jī)理診斷、電解質(zhì)添加劑、鈉離子與鋰離子電池安全性基礎(chǔ)研究以及電池研究理論/建模方面持續(xù)取得突破。
根據(jù)Jeff團(tuán)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(dá)到5000次左右，對應(yīng)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(jīng)為特斯拉所有。
今年年初，外媒又曝出消息，稱Jeff團(tuán)隊的研究成果將使特斯拉的動力電池成本達(dá)到100美元/kWh（約合701元/kWh）。對比當(dāng)時投資機(jī)構(gòu)瑞銀給出的數(shù)據(jù)，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(dāng)時在業(yè)界內(nèi)處于最低水平。
不僅如此，Jeff團(tuán)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(dá)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(shù)公司Maxwell，該公司的干電極技術(shù)和超級電容技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先地位。干電極技術(shù)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(shù)可幫助特斯拉提升汽車的駕乘感受。
據(jù)了解，干電極技術(shù)可以幫助電池的生產(chǎn)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(xiàn)500Wh/kg。
超級電容技術(shù)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?qū)崿F(xiàn)大功率放電，避免動力電池直接大功率放電產(chǎn)生鋰晶枝，對電池結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷。
超級電容技術(shù)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(diào)收購了加拿大電池公司HibarSystems，該公司有先進(jìn)的小型電池生產(chǎn)制造技術(shù)，成熟的鋰電池生產(chǎn)系統(tǒng)（儲能領(lǐng)域）。Hibar以生產(chǎn)高精度定量注液泵、注液生產(chǎn)系統(tǒng)、自動化電池制造和工藝設(shè)備聞名，產(chǎn)品線覆蓋了完整的電芯生產(chǎn)流程。
▲Hibar公司的產(chǎn)品
投資杰夫·戴恩團(tuán)隊讓特斯拉擁有了自研動力電池的技術(shù)人才，收購Maxwell使得特斯拉掌握了動力電池領(lǐng)域最前沿的技術(shù)，而收購Hibar是特斯拉自產(chǎn)動力電池項目的最后一環(huán)，至此，特斯拉形成了從技術(shù)研發(fā)、樣品驗證到大規(guī)模量產(chǎn)的全面布局。
結(jié)語：自產(chǎn)電池將進(jìn)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(rèn)，該公司電動汽車的生產(chǎn)計劃過去一直受到“電池限制”，特斯拉CTO和技術(shù)副總裁對此表示認(rèn)可，并且希望自家電池能夠大規(guī)模應(yīng)用。
今年電池實驗室開始擴(kuò)建，提高用電上限，并且已經(jīng)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(zhǔn)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(shù)、生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)工藝推廣后，將減小特斯拉對外部動力電池的供應(yīng)，在生產(chǎn)成本以及售價方面擁有更大的自主權(quán)。
