特斯拉“電池日”上的一些干貨

本屆“電池日”上特斯拉詳細介紹了幾項最新技術及公司電池項目規(guī)劃。下面我們就梳理一下特斯拉“電池日”上的一些干貨。

百萬英里電池、硅納米線電池、無鈷電池等前期一直被馬斯克作為噱頭進行宣傳的技術都沒有在特斯拉的“電池日”上出現(xiàn)?？赐晏厮估摹半姵厝铡毙【幦滩蛔∠氚l(fā)出一句：就這？ 不過，也不能說沒有干貨，特斯拉關于電池能量密度提升、降成本以及自建產能的規(guī)劃都躍然在PPT上，并且劃定了時間線。“電池日”的核心可以簡單歸納為：用技術創(chuàng)新實現(xiàn)降本和性能提升。馬斯克也正是在“電池日”上詳細闡述了特斯拉是如何從電池材料、電芯設計、電池工廠生產優(yōu)化、以及車身結構設計等多個維度的創(chuàng)新共同實現(xiàn)電池成本的“大幅下降”。按照特斯拉的規(guī)劃，電池能量密度提升和成本下降，預計將會在未來兩到三年到來，電動汽車大規(guī)模替代燃油車的步伐將會加快。 值得注意的是，馬斯克在“電池日”前一天還安撫其電池供應商，“特斯拉將增加而不是減少從松下電池、LG化學、寧德時代（可能也會有其他合作伙伴）等合作伙伴購買電池?！钡S后在“電池日”就袒露“野心”：特斯拉計劃在2022年，自己生產100GWh動力電池，2030年產能達到3TWh。如果按照一輛車帶電量70kWh假設，那么100GWh電池預計可滿足約140萬輛電動汽車電池需求。馬斯克回答提問時表示，“特斯拉可能會超額生產電池，并向其他汽車廠商供應電池?！?我們都知道，電池技術的創(chuàng)新往往可以分為三個層面：電池材料體系的創(chuàng)新，電池形狀、模組、PACK等結構的創(chuàng)新，電池生產工藝的創(chuàng)新。本屆“電池日”上特斯拉也詳細介紹了這幾方面的最新技術及公司電池項目規(guī)劃。下面我們就梳理一下特斯拉“電池日”上的一些干貨。
電池設計：大圓柱無極耳46800電池亮相電芯容量提升5倍

新電池46800 馬斯克在“電池日”上透露，特斯拉將推出直徑為46mm，高度為80mm的新型電芯，尺寸更大，并取消電池極耳。據馬斯克介紹，46800電池單電芯容量將提升5倍（預計是與21700比較）；同PACK下車輛續(xù)航里程將提升16%；首批量產地點在美國加州弗里蒙特工廠。 事實上，僅僅是這些外形設計上的改變，就可以使46800電池每千瓦時成本下降14%。

在工藝設計上，46800電池將采用無極耳設計。在原來的電池結構中，電流必須流經極耳才能到達電池單元外部的連接器。但是，當電流必須一直沿著正極或負極流到極耳并流出電池單元時，電阻也會隨著距離的增加而相應提高。此外，由于極耳是額外的零件，因此增加了成本。采用無極耳電池，會簡化制造過程，并將減少電阻，自然成本也隨之有所減少。

電池材料：技術算得上“新”嗎？

“電池日”發(fā)布會看下來，實際上特斯拉對于電池材料技術的介紹并無新意，一些技術此前都在業(yè)界已有廣泛討論，相反，硅納米技術等業(yè)界關注的也并沒有出現(xiàn)。 在正極材料技術規(guī)劃上，特斯拉表示，其正極材料的目標仍然是“無鈷化”，具體而言，正極將消除鈷的使用，依賴鎳。分為3步走，第一步是在正極材料中使用鐵（小編推測應該就是和catl合作的鐵鋰電池），有很好的循環(huán)壽命，應用于部分乘用車，包括一款新車，主打性價比；第二步是鎳錳材料（真正無鈷），比如2/3鎳和1/3錳，主要應用于乘用車和儲能；第三步發(fā)展到絕對意義上的高鎳材料，應用于皮卡和卡車。 據悉，特斯拉將布局上游鎳資源材料和回收環(huán)節(jié)，以期進一步降低正極材料成本。 在負極材料方面，特斯拉的目標是使用硅負極。“硅非常重要，且資源儲量非常豐富，儲能性能更好。大家不愿意用硅，是因為他的膨脹，會與隔膜反應，形成凝膠狀?！睋R斯克介紹，特斯拉采用新的材料抑制硅膨脹，用覆膜材料先給硅涂膜，原材料處理后可以提升20%的續(xù)航里程，且成本還可以下降5%。 對于隔膜、電解液這塊，特斯拉在電池日上并沒有透露什么干貨。

電池工藝：無極耳、干電極亮相

在其46800大圓柱電芯上，已經取消了極耳設計。該設計通過激光技術將傳統(tǒng)電池凸起的極耳結構去掉，導電涂層直接與電池端蓋接觸，縮小電流移動的距離，并降低內阻。此外無極耳電極中的導電涂層與電池端蓋的有效接觸面積達到100%，使得散熱能力提升，也解決了電池過大容易導致的發(fā)熱問題。 在電池生產上還將采用干電極工藝。從電極設計開始做創(chuàng)新，粉狀的正負極做濕法的處理，溶劑可以循環(huán)。然后公司通過干電極技術將其壓實，粉狀材料壓成膜?？梢詫崿F(xiàn)10倍的工序簡化?！暗€沒有十拿九穩(wěn)的成熟，還不能瘋狂擴大產能。優(yōu)勢是簡化工序?！?
車身改造：電池集成到車身，類似CATL提出的CTC？ 今年8月，寧徳時代董事長曾毓群公開透露，CATL正在開發(fā)一項新技術，以進一步提高集成效率，增加電動汽車的續(xù)航里程。這項新技術叫做CTC（Cell to Chassis），即直接將電芯集成到整車的底盤上，無需經過模組和PACK兩個層級。 在汽車制造工序上，特斯拉也提出將把電池直接內置在汽車結構中，這項創(chuàng)新的靈感來自飛機機翼上的油箱。結構電池將減輕車輛的整體重量，將減少所需零件的總數（減少370個零部件）并加快生產速度。而且最重要的是，這還將使每千瓦時的成本降低7%。

可以看出，特斯拉的電池降本是從電池材料、電芯設計、電池工廠生產優(yōu)化、以及車身結構設計等多個維度共同實現(xiàn)電池成本的下降。馬斯克表示，特斯拉將通過電芯材料（正極、負極）、電池設計、電池工藝、電池工廠以及車身結構的改造，可實現(xiàn)54%的續(xù)航里程提升，以及56%的成本下降。 值得注意的是，特斯拉“電池日”公布的上述創(chuàng)新（包括46800電芯）基本都要到2022年才能真正實現(xiàn)量產，因此還需要等待。

自產電池：2022年100GWh/2030年3000GWh 在“電池日”上，特斯拉也絲毫沒有掩蓋自己要自建電池工廠的野心。馬斯克表示，特斯拉提出了自己的電池產能目標：2022年100GWh產能，2030年3TWh（3000GWh）產能。其中2022年的100GWh是與供應商合作之外的完全自產的產能。實際上，自研自產電池，動輒以百GWh為單位（未來以TWh衡量），規(guī)?；牧慨a對于其降本效果也非常明顯，這里就暫不展開表述。

馬斯克回答提問時表示，特斯拉可能會超額生產電池，并向其他汽車廠商供應電池。 對于這次的電池日，海通證券表示，比較符合預期，特斯拉自產電池創(chuàng)新思路包括更大的圓柱直徑、干法電極等等，而核心的電化學體系并未有顛覆性的創(chuàng)新，并未超出寧德時代、LG等頭部電池企業(yè)的研發(fā)范疇，也并未提及百萬英里電池、無鈷、固態(tài)、預鋰化等較大的創(chuàng)新方案。 此外，有業(yè)內人士對電池中國網表示，特斯拉電池日發(fā)布的多種電池技術雜糅，都是未來方向，但是革命性有限，前期均已陸續(xù)流出；同時，這些技術方向，國內企業(yè)也都有探索，而如何將其工程化才是重點。

責任編輯：xj

原文標題：關注|特斯拉的野心：2022年自產電池100GWh 將向其他車企供貨

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