北京時(shí)間9月23日4:30,特斯拉股東大會(huì)及電池日活動(dòng)正式舉行。在本次電池日活動(dòng)上,特斯拉CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)提出了在電池形狀、工藝和材料方面的多重革新。這些革新將有效地降低電池制造成本,提高續(xù)航能力和動(dòng)力。
雖然在電池日活動(dòng)開(kāi)啟之時(shí),特斯拉盤(pán)后股價(jià)一度上漲近5%,但到電池日結(jié)束時(shí),特斯拉盤(pán)后股價(jià)轉(zhuǎn)跌超5%。市場(chǎng)分析認(rèn)為,馬斯克在電池日中沒(méi)有提到此前廣受期待的“百萬(wàn)英里電池”,可能令市場(chǎng)失望了。
盡管如此,但特斯拉在本次發(fā)布會(huì)上提出的技術(shù)突破已經(jīng)足夠讓人驚喜。此外,特斯拉也表達(dá)出對(duì)電動(dòng)車(chē)發(fā)展堅(jiān)定的信心和對(duì)未來(lái)全球電池需求高度樂(lè)觀的預(yù)期,并宣布未來(lái)三年內(nèi)將推出一款基于新技術(shù)下售價(jià)2.5萬(wàn)美元的車(chē)型。對(duì)于投資者來(lái)說(shuō),仍值得對(duì)特斯拉未來(lái)前景抱以樂(lè)觀期待。
電池形狀:無(wú)極耳和大電芯
如此前市場(chǎng)所預(yù)期的,特斯拉在電池形狀上作出了革新。
首先,特斯拉計(jì)劃未來(lái)采用無(wú)極耳設(shè)計(jì)。原來(lái)的電池結(jié)構(gòu)中,電流必須流經(jīng)極耳才能到達(dá)電池單元外部的連接器。但是,當(dāng)電流必須一直沿著陰極或陽(yáng)極流到極耳并流出電池單元時(shí),電阻也會(huì)隨著距離的增加而相應(yīng)提高。此外,由于極耳是額外的零件,因此增加了成本。采用無(wú)極耳電池,會(huì)簡(jiǎn)化制造過(guò)程,并將減少電阻。
其次,特斯拉采用了大電芯設(shè)計(jì)。此前,特斯拉電池尺寸已經(jīng)從1865增加到2170(前兩個(gè)數(shù)字為直徑,后兩個(gè)數(shù)字為長(zhǎng)度 ),現(xiàn)在將增加到“4680”。“4680”電池能量提高5倍,續(xù)航里程提高16%,動(dòng)力提高6倍,同時(shí)由于解決了連續(xù)生產(chǎn)問(wèn)題,特斯拉電池生產(chǎn)線的速度提高了7倍。新的“4680電池”將需要大約一年的時(shí)間來(lái)達(dá)到1千兆瓦的產(chǎn)能。
車(chē)身和電池制造工序優(yōu)化
在汽車(chē)制造工序上,特斯拉設(shè)想將把電池直接內(nèi)置在汽車(chē)結(jié)構(gòu)中,這項(xiàng)創(chuàng)新的靈感來(lái)自飛機(jī)機(jī)翼上的油箱。結(jié)構(gòu)電池將減輕車(chē)輛的整體重量,將減少所需零件的總數(shù)(減少370個(gè)零部件)并加快生產(chǎn)速度。而且最重要的是,這還將使每千瓦時(shí)的成本降低7%。
電池制造工藝方面,特斯拉采用干電極工藝及連續(xù)性加工降低成本。特斯拉在常規(guī)的電池制造中,制造商通常需要在電極箔上涂上具有粘合劑的溶劑與負(fù)極或正極粉末混合后的濕漿并干燥。而所謂“干電極技術(shù)”,就是不需要涂抹濕漿,也就不需要使用溶劑。這樣就可以加快電池制造速度,降低電池制造成本。
組裝過(guò)程中,特斯拉連續(xù)性的加工和組裝,這使得1條組裝線可以到20Gwh,單線產(chǎn)出提升7倍。而定型工藝中,通過(guò)電子工序減少75%的復(fù)雜工序,減少80%的成本。
特斯拉提出了電池產(chǎn)能目標(biāo):2022年100GWh產(chǎn)能,2030年3TWh產(chǎn)能。其中2022年的100GWh是與供應(yīng)商合作之外的完全自產(chǎn)的產(chǎn)能。通過(guò)優(yōu)化這一環(huán)節(jié),電池成本可以下降18%。
正極:用高鎳實(shí)現(xiàn)無(wú)鈷
電池材料方面,特斯拉探索了多種拋棄鈷材料的思路。
從金屬角度講,鎳能量密度最高、成本最低;而鈷的作用是穩(wěn)定電池結(jié)構(gòu),但成本高昂。特斯拉指出,在電池中非常高的鎳可以使電池完全無(wú)鈷成為可能,并實(shí)現(xiàn)15%成本下降。
特斯拉提出了三種正極材料的探索思路:
第一種是在正極材料中使用鐵,應(yīng)用于部分乘用車(chē);
第二種是使用鎳錳材料,比如2/3鎳和1/3錳,應(yīng)用于主要的乘用車(chē)和儲(chǔ)能;
第三種到絕對(duì)意義上的高鎳,應(yīng)用于能源密集型車(chē)型(Cybertruck/Semi)中。
不過(guò)馬斯克也補(bǔ)充道 ,這種高鎳電池要到2022年才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),目前特斯拉依舊要增加松下、LG、寧德時(shí)代的采購(gòu)。
負(fù)極:突破性使用生硅材料
硅材料儲(chǔ)能效果好,儲(chǔ)量大,但一直以來(lái)都因?yàn)槭軣崤蛎浀奶匦远y以應(yīng)用到電池制造上。但馬斯克在發(fā)布會(huì)上宣布,他們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破,可以在陽(yáng)極上使用生硅材料取代碳材料來(lái)大規(guī)模制作電池。
馬斯克提到,他們可以通過(guò)在生硅材料上涂上有彈性的導(dǎo)電鍍層,來(lái)解決硅材料在加熱時(shí)會(huì)出現(xiàn)膨脹和收縮的問(wèn)題。
這種生硅材料將使得電池只需1美元/千瓦時(shí)的制造成本,并提高20%的續(xù)航里程。
未來(lái)汽車(chē)制造愿景:三年內(nèi)造出2.5萬(wàn)美元的全自動(dòng)駕駛汽車(chē)
特斯拉CEO埃隆·馬斯克表示,大約三年后,有信心能制造出一款非常吸引人的,價(jià)格為25000美元的全自動(dòng)駕駛汽車(chē)。同時(shí)希望每年生產(chǎn)大約2000萬(wàn)輛汽車(chē),但這需要可能1-3年的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。(上海 編輯 劉蕊)
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