特斯拉計劃降低電池成本,更大范圍地普及電動汽車

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(xiàng)收購案中好奇著這項(xiàng)跨界項(xiàng)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(shí)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(dú)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(xiàng)目頗為關(guān)注。

實(shí)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(diǎn)，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(diǎn)，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。”

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(diǎn)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(diǎn)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(tuán)隊展開合作，而去年該團(tuán)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(shí)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(jī)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(kuò)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。
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