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特斯拉計劃降低電池成本,更大范圍地普及電動汽車

我快閉嘴 ? 來源:21世紀(jì)經(jīng)濟報道 ? 作者:21世紀(jì)經(jīng)濟報道 ? 2020-09-24 10:43 ? 次閱讀
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特斯拉股價下跌的主要原因是技術(shù)方面的成果發(fā)布不及預(yù)期。此前,特斯拉便在電池領(lǐng)域暗示了多個“重磅炸彈”,但電池日上卻并未提及,例如使用壽命可達(dá)百萬英里的電池、能使電芯能量密度大幅提升的干電極技術(shù)等等。

預(yù)熱許久的特斯拉電池日終于來了。

當(dāng)?shù)貢r間9月22日,在加州弗里蒙特工廠的一塊空地上,特斯拉CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)等高管詳細(xì)解讀了自研電池的最新技術(shù)規(guī)劃——由于美國仍處于疫情期間,多位投資者及分析師坐在一輛輛汽車中參加了這一溝通會,讓現(xiàn)場看起來像是一座充滿科技感的汽車影院。

特斯拉此前就或明或暗地表達(dá)了要自研電池的計劃,外界也在幾項收購案中好奇著這項跨界項目的進(jìn)展。但馬斯克在此事上卻表現(xiàn)出了難得的“克制”,一直將懸念留到了電池日——盡管去年以來他就一直在為電池日造勢。

根據(jù)22日電池日上透露的信息,特斯拉的自研電池是一款單體能量提高5倍、充放電功率提高6倍、續(xù)航里程提高16%的“無極耳”電池單體,與現(xiàn)有的電池相比,其成本更低、能量密度更大、充放電功率上限也更高,在電池領(lǐng)域有一定程度的突破。

不過,投資者對此卻并不買賬。特斯拉電池日結(jié)束后,公司股價由漲轉(zhuǎn)跌,截至當(dāng)?shù)貢r間9月22日收盤,特斯拉股價下跌5.6%,報424.23美元/股,盤后股價繼續(xù)下跌,截至發(fā)稿下跌6.81%。

據(jù)分析,特斯拉股價下跌的主要原因是技術(shù)方面的成果發(fā)布不及預(yù)期。此前,特斯拉便在電池領(lǐng)域暗示了多個“重磅炸彈”,但電池日上卻并未提及,例如使用壽命可達(dá)百萬英里的電池、能使電芯能量密度大幅提升的干電極技術(shù)等等。

但對于特斯拉而言,相比于“革命性”地提升電池性能,盡快以合適的成本制造出自己的電池更為重要——前者的難度比外界想象的要高出許多,而后者顯然也并不容易。事實上,特斯拉的自研電池本身也是有所突破的,大規(guī)模投產(chǎn)更是需要時間,馬斯克在電池日前一天便坦言“2022年之前不會大規(guī)模量產(chǎn)”。

不及預(yù)期的電池首秀

特斯拉是為數(shù)不多的堅持獨立自研電池的整車制造商(當(dāng)然,特斯拉對自身的定位從不是車企,而是科技公司),加上它在三電領(lǐng)域已有的積累,外界對特斯拉的電池項目頗為關(guān)注。

實際上,特斯拉的無極耳電池并不是首次亮相。去年11月,特斯拉便提交了新的電池專利,半年后專利曝光,即是此次電池日發(fā)布的無極耳電池。

極耳是電池充放電時的接觸點,傳統(tǒng)圓柱電池將正負(fù)極延伸至兩端,其凸起或凹陷的部分便叫極耳。極耳能夠產(chǎn)生許多熱能,而取消極耳結(jié)構(gòu)能夠解決電池單體的散熱問題。

特斯拉的這款電芯比當(dāng)前已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的電芯體積要大,據(jù)稱直徑46毫米,高80毫米(因此得名46800電池,最后一個“0”代表圓柱電池)。而得益于大體積,該電芯的能量提高5倍,續(xù)航里程則提高16%。

這也成為46800電池被詬病的一點,有分析稱,這款“千呼萬喚始出來”的電芯新勢力能量密度并未有顯著提升?!疤厮估囆蜕袭?dāng)前使用的電芯是21700,變成46800之后,體積大了5倍,所以能量提高5倍,而體積下降之后,相應(yīng)的封裝材料減少,續(xù)航里程才相應(yīng)提升?!?/p>

上述分析雖沒有數(shù)據(jù)支撐,但具備合理性,而馬斯克也的確沒有介紹46800電池能量密度方面的信息,更重要的是,此前被市場熱炒的能提升能量密度的“干電極”技術(shù)此次也未曾露面。

去年2月,特斯拉曾斥資2.18億美元收購Maxwell,Maxwell掌握的核心技術(shù)之一便是干電池電極技術(shù),該技術(shù)可以增厚電極,使電池能量密度顯著提升。據(jù)稱,用該技術(shù)制造的三元鋰電池電芯單體能量密度最高可達(dá)到500Wh/kg,而目前主流的三元鋰電池電芯單體能量密度則為300Wh/kg左右。

另一個被詬病的點在于,新發(fā)布的46800電池也沒有提及“百萬英里”方面的功能。根據(jù)特斯拉此前的介紹,通過電化學(xué)體系的創(chuàng)新,這種電池可供車輛行駛百萬英里,電池的使用壽命則可以長達(dá)10年或以上。

使用壽命是電池的痛點之一。2016年開始,特斯拉便與世界鋰電池領(lǐng)域先驅(qū)Jeff Dahn博士的團隊展開合作,而去年該團隊發(fā)布的論文顯示,他們已經(jīng)通過采用新一代單晶陰極和新型電解液實現(xiàn)了電池容量損耗的顯著下降——這些進(jìn)展讓外界認(rèn)為,百萬英里電池已近在咫尺——然而在電池日上馬斯克對此卻只字未提。

不過,提升電池單體體積以降低成本的技術(shù)已取得突破,包括電池單體體積增大之后隨之而來的熱管理問題。某新能源主機廠熱管理工程師評論道:“相比于性能的提升,個人認(rèn)為取消極耳的設(shè)計對于行業(yè)的變革是顛覆性的,對于電池?zé)峁芾韥碚f,發(fā)熱的減少也意味著電池液冷系統(tǒng)的設(shè)計可能都不需要了?!?/p>

降本,馬斯克的靶心

馬斯克對顛覆性技術(shù)當(dāng)然是熱情滿滿的,但對于當(dāng)前階段的特斯拉而言,自家電芯盡快投產(chǎn)比電池單體能量密度顯著提升更為迫切。

特斯拉之所以下定決心自研電池,一方面是避免受制于電池供應(yīng)商的產(chǎn)能,另一方面則是降低成本。馬斯克曾在去年的股東大會上表示,如果他是外部投資者,他會高度關(guān)注特斯拉擴大電池生產(chǎn)規(guī)模、降低單位電池成本的規(guī)劃。

在與電池日同期舉行的股東大會上,馬斯克和特斯拉CTO Drew Baglino介紹了公司的宏偉藍(lán)圖:100%純電交通,以及其所需要的電池產(chǎn)能,據(jù)測算,這是一個接近10000GWh的數(shù)字,而根據(jù)韓國SNE Research發(fā)布的數(shù)據(jù),去年一整年,全球的鋰離子動力電池出貨量也僅為116.6GWh。

如果說100%純電交通還離得太遠(yuǎn),那么降低電池成本則是當(dāng)務(wù)之急。馬斯克表示,電動汽車仍然不是人們能輕松負(fù)擔(dān)得起的汽車,他計劃將電池成本減半,以更大范圍地普及電動汽車。

特斯拉的主要辦法就是自研電池,據(jù)稱,46800電池僅在改變外形尺寸的情況下,每千瓦時的成本就能夠降低14%。除此之外,特斯拉還將通過改變電池負(fù)極材料、正極材料以及改進(jìn)電池工廠等方式降低電池成本。

在改變負(fù)極材料方面,使用新的材料硅可以降低5%的成本;改變正極材料方面,通過降鈷提鎳、改進(jìn)材料制備過程、材料本土獲取等方案,可降低12%的成本;改進(jìn)電池工廠方面,通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝等方式,可降低18%的成本。此外,特斯拉指出,未來還將推進(jìn)車身一體化研發(fā),新的電池包設(shè)計也將降低7%的成本。

自研自產(chǎn)電池是特斯拉降低成本的戰(zhàn)略性舉措。馬斯克在回答投資者提問時指出,特斯拉車型的價格達(dá)到燃油車的水平還需要三年時間,這與46800電池全面投產(chǎn)的時間線一致。不過,在全面投產(chǎn)之前,馬斯克也表示,46800電池將陸續(xù)投產(chǎn),2021年底該電池的年產(chǎn)量計劃達(dá)到10GWh。

電動汽車成本顯著降低的時候,特斯拉將為市場帶來一款售價為2.5萬美元且完全自動駕駛的汽車——這款比Model 3還要“親民”的電動車型,或許將擔(dān)負(fù)起特斯拉顛覆出行市場的使命。

不過它能否如期而至,顯然又是另外一個問題。此前2018年在接受媒體采訪時,馬斯克曾提到過這款車型,彼時他表示它將在三年后出現(xiàn),而現(xiàn)在,時間線顯然又后移了一些。
責(zé)任編輯:tzh

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