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馬斯克在特斯拉“電池日”上亮出了“第三顆利齒”

http://finance.sina.com   2020年09月25日 03:01   北京新浪網

  來源:胡潤百富

  美國當地時間9月22日下午5點,特斯拉總部帕洛阿託的停車場內,停放着近百輛特斯拉汽車,車內乘員不時鳴笛,向對面舞臺上發言的馬斯克致意。這是新冠疫情下,特斯拉的股東大會和電池日發佈會現場。

  馬斯克一出場,現場沒有掌聲,卻傳來雷鳴般的汽車鳴笛聲。他自己都被逗樂了:“感覺好像是一個汽車電影院。”

  這就是剛剛特斯拉首次專門針對電池技術舉辦的發佈會(特斯拉2020年股東大會)現場。因疫情緣故,就以這種車圈最特殊的方式,在加州佛利蒙特工廠舉行。當天,也是被馬斯克稱爲特斯拉史上最重要的日子。

  一上場,他首先感謝了中國團隊的努力:“中國上海工廠僅用15個月就建成投產,是一個很了不起的成就。”當然,重頭戲還是外界期待已久的“瘋狂的”電池技術——將可能改變整個電動車行業的未來命運。

  三大技術加持,特斯拉自研電池出爐

  備受期待的電池日結束後,特斯拉收盤價應聲跌落5%。有分析師表示,這是因爲特斯拉此前預熱的100萬英里(160萬公里)循環壽命電池沒有如期發佈。

  不同於計算機和製造工業,在電池這個進展緩慢的電化學技術體系內,變革者特斯拉的自研電池也沒有推出革命性的技術。但在正負極材料、生產製造工藝,以及電池尺寸、模組和Pack等結構設計上,特斯拉依然給出了可觀的改進方案。

  特斯拉將從5大方面實現自研電池集中在材料、工藝和設計三大領域截圖自官網首先在電池設計上,特斯拉自研電池的武器是是做大體積,將尺寸在此前的2170(21爲直徑210mm,70爲高度70mm)升級爲4680。尺寸增加,容量和性能都隨之升級,據特斯拉現場公佈的信息,4680 電池能量密度較之前2170電池增加 5倍,增加16% 的續航能力,單芯容量是之前的6倍。

  但電池尺寸增加會帶來一個難題。極耳是連接正負極材料到電池輸出端的關鍵零部件,如果電池尺寸加大,電流就必須通過過較長路徑(極耳-電極板-電極活性材料)進行傳輸,這會增加電芯的內阻,使電池充電時熱量高過。

  簡而言之,電池尺寸加大,電阻增加,散熱量增加,從而影響電池壽命、安全性等。而採用無極耳的電芯,則可以降低電池內阻,解決電池充電發熱問題,並縮短充電時間。今年5月,特斯拉披露了“無極耳”電池專利,通過正負極集流體與蓋板/殼體直接連接,成倍增大電流傳導面積、縮短電流傳導距離,實現降低電池的內阻的目的。

  特斯拉在電池尺寸加大後,正是藉助無極耳技術,將電池性能提升,同時做到每千瓦時的成本降低14%。此前外媒曾報道,特斯拉正在弗裏蒙特建造一條電池試驗生產線,大批量生產無極耳電池。

  而在生產製造工藝方面,特斯拉的乾電極技術沒有再雪藏,正式公佈於衆。2019 年2月,特斯拉宣佈以2.18 億美元溢價55%收購Maxwell。Maxwell的核心技術包括乾電池電極技術和超級電容驅動的能源儲存業務。

  但這次發佈會上,只有乾電技技術的應用發佈。特斯拉將應用乾電極技術對電極設計進行創新,公司將通過乾電極技術將粉狀的正負極材料壓實成膜,可以實現10倍的工序簡化。

  在電池的組裝和定性等生產工藝上,特斯拉也將藉助一體化設計,實現連續性組裝,以及藉助電子系統,節省生產成本和程序。

  電池設計、生產製造工藝之外,特斯拉也對正負極材料應用進行了改進。在電池正極上,馬斯克認爲大量使用硅材料,會增加成本。

  “硅會膨脹,同時硅和隔膜會凝結成凝膠狀,需要用氧化硅或者硅納米材料等材料來抑制膨脹。”馬斯克說,特斯拉將選用儲能效果好的生硅材料,重新開發電芯陽極,並通過增加彈性的離子聚合物塗層以穩定硅表面結構,提升電芯穩定性和安全性,“該技術可增加20%的續航里程,同時降低成本降低5%,到1.2美元/KWh。”

  特斯拉將在北美建立正極生產工廠,並建立鋰轉換工廠。馬斯克說,鋰是全世界廣泛可用的資源,僅內華達州的鋰儲存量就能讓美國所有車輛變成電動車,目前公司已經獲得美國內華達州一個1萬英畝的鋰礦開採權。

  而在電池負極上,特斯拉計劃的改良金屬成分配比,最終移除成本高昂、產量稀缺的鈷元素,向高鎳比例轉換,採用三分之二的鎳和三分之一的錳,同時採用新的塗層與摻雜物,將陰極成本下降15%。

  經過材料、設計和工藝三大方向的改良,特斯拉自研電池的整體成本可下降56%,而從成本變化曲線來看,呈現出快速優化趨勢。在此基礎上,特斯拉2.5萬美元的車型應運而生,“2.5萬美元的車型會應用這些電池技術,我們要讓更多人買得起電動車。”

  特斯拉的“第三顆利齒”

  其實,馬斯克在發佈會上拋出的種種電池技術,最終目的都是爲了讓購車成本下降,對此,他也把最後的結果向外界展示出來——17萬的全自動駕駛汽車。

  在發佈會上,馬斯克表示,這將是一款非常吸引人、價格爲25000美元(約合16.95萬人民幣)的全自動駕駛汽車,他也表示,這款車將在三年後正式量產。

  這給了市場一個信號:特斯拉有能力通過降低電池製造成本,來實現購車成本的下降。之前就曾有坊間傳聞,在特斯拉自研電池後,現有量產車型包括Model 3都會進一步降價。

  一篇名爲《特斯拉國產Model Y即將上市,蔚來將遭遇最強威脅?》的文章中曾將上海超級工廠和國產Model Y上市,稱爲特斯拉對於國內新能源汽車市場的兩顆“利齒”,而這次特斯拉對電池方面的升級和100%電池回收,或許將成爲特斯拉的“第三顆利齒”。

  首先看銷量方面。據數據顯示,2020年8月國內新能源汽車市場銷量排名中,特斯拉Model 3以11811輛排名第一,而在1到8月份排名中,特斯拉也以68579輛排位第一。蔚來ES6和理想ONE以17161輛與14656輛排名第四、第九位。

數據來自網絡數據來自網絡

  同樣定位於中高端市場,銷量上的差距可以反映出一個現實:在同樣的細分市場中,消費者更加傾向於特斯拉。那麼,假若未來特斯拉Model 3及Model Y進一步降價的話,或許更會受到歡迎,畢竟這意味着用更少的錢來體驗更具性價比的科技感。

  其他新能源車企也在試圖降低成本,蔚來、小鵬相繼推出換電模式也是出於這個目的。

  這兩個車企均採用“車電分離”來保證車主在購車時可以只付車輛的費用,電池可以通過租用的形式來使用,這其中蔚來更先行一步,讓電池與車主分離,電池歸電池管理公司所有,進一步降低成本。

  簡單說,換電模式本質上是解決現在電動車充電時間過長,電池續航里程短的問題,通過換電站在短時間內爲車輛更換滿電的電池。那麼,如果未來特斯拉電池計劃實現落地後,電池的能量密度不僅會提高,同時還可以做到快充快放。

  而到了那時,換電模式將會失去優勢。

  不可否認的是,通過發佈會可以看到特斯拉擁有強大的產業整合能力和研發能力,而這些能力,恐怕目前沒有幾家車企可以做到。

  現在看來,由於特斯拉電池計劃還未量產,所以該計劃會對動力電池行業和新能源汽車行業產生什麼影響尚不可知,只能等到兩年後拭目以待。

  但可以確定的是,特斯拉的整體實力在增強,這也意味着,新能源汽車領域的競爭將變得更激烈了。

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