揭秘特斯拉超級電池工廠“Gigafactory”

自公布Gigafactory工廠項目以來，特斯拉公司已經(jīng)聲稱，這家工廠未來不會使用任何化石燃料，而是全部采用可再生能源來取代化石燃料——主要依靠太陽能陣列來提供能源。

現(xiàn)在，這家公司確認Gigafactory工廠將會擁有屋頂太陽能陣列和地面太陽能設(shè)施。特斯拉在給投資者提供的介紹材料中表示，這個能夠提供70MW的屋頂太陽能陣列將會成為全球占地面積最大的太陽能發(fā)電設(shè)施。

特斯拉公司表示：“首座Gigafactory工廠將會是一座不使用化石燃料（天然氣或石油）而完全依靠電能的制造工廠。通過一個70MW的屋頂太陽能陣列和太陽能地面設(shè)施的結(jié)合，我們將會100%的使用可持續(xù)能源。新建的這座屋頂太陽能陣列系統(tǒng)，其面積超過已經(jīng)投入使用的，目前全球最大太陽能陣列系統(tǒng)的7倍以上”。

目前，美國國內(nèi)已投入使用的最大屋頂太陽能陣列，是來自于加利福尼亞州佩里斯惠而浦公司（Whirlpool Corporation）的區(qū)域分配中心，其容量為10MW。而另外一個更大的太陽能陣列則來自印度，其容量為11.5MW。對于70MW的容量來說，這兩個太陽能陣列設(shè)施都屬于小兒科。

特斯拉公司還披露了其Gigafactory工廠所具有的氣候控制系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)和電池回收系統(tǒng)的具體細節(jié)：

由于這座工廠全部使用電能所以其效率更高，也實現(xiàn)了碳排放為零的目標(biāo)。生產(chǎn)過程中回收的余熱能夠滿足多數(shù)建筑物的采暖要求。Gigafactory工廠擁有的閉路水循環(huán)系統(tǒng)，采用了6種不同的高效循環(huán)水處理系統(tǒng)，每小時能夠為工廠提供大約150萬升的用水量。與標(biāo)準(zhǔn)的水處理過程相比，新系統(tǒng)對新水的使用量降低了近80%。施工現(xiàn)場目前正在建設(shè)的電池回收系統(tǒng)未來能夠?qū)μ厮估行吞柕膹U舊電池、電池模塊和電池組進行安全回收，回收后的各種金屬可以繼續(xù)用于新電池的制造”。

在提供給投資者的文件中，特斯拉公司詳細介紹了電池產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。而且還披露，有一家來自德國的企業(yè)也已經(jīng)入住Gigafactory工廠并從事電池外殼產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。

令人感興趣的是，特斯拉公司顯然在投資者參考期間提供的文件中“停止”介紹“Model 3電動車電池組”的具體情況。

目前尚不清楚投資者在本次參觀中看到了哪些具體內(nèi)容，但特斯拉很可能首次向他們展示了其即將上市的Model 3電動車使用的電池組。目前也不清楚，特斯拉此次展示的電池組是用于其儲能產(chǎn)品Powerwall還是Powerpack。

上周，這家電動車制造商向外界確認，其計劃在2017年第二季度開始生產(chǎn)Model 3電動車所需的電池組。

按照特斯拉公司最初的計劃，首個Gigafactory工廠的電池產(chǎn)能將會達到35GWh，而電池組的產(chǎn)能將會達到50 GWh。但這家公司現(xiàn)在調(diào)整了最初的產(chǎn)能目標(biāo)，且計劃在2018年就要達到以上產(chǎn)能規(guī)模。此外，還計劃在2020年左右讓Gigafactory工廠的整體產(chǎn)能提高至目前目標(biāo)的3倍以上。

在提供給投資者的文件中，特斯拉公司解釋了自己如何成功降低Gigafactory工廠每GWh單位的投資成本和如何實現(xiàn)增長的措施：

1、提高生產(chǎn)設(shè)施的產(chǎn)量密度，加快生產(chǎn)能力；

2、室內(nèi)設(shè)計和施工建設(shè)方法；

3、完備周全的設(shè)施系統(tǒng)、裝備設(shè)計、平面布局和實施方法；

4、創(chuàng)新的建筑施工技術(shù)可以有效降低土地占用面積、建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施面積，以及施工材料和勞動力成本。

對于每kWh電池和電池組生產(chǎn)成本的降低，特斯拉公司也給出以下措施：

1、統(tǒng)籌安排生產(chǎn)方式，以降低納稅額和投入成本（原材料、組件、勞動力、能源和水）；

2、重新工程化設(shè)計全部供應(yīng)鏈，實現(xiàn)更高效率的產(chǎn)能規(guī)模和量身定制的組件需要，同時還要降低運輸成本；

3、改進電池產(chǎn)品的設(shè)計內(nèi)容，提高電池能量密度水平，優(yōu)化電池尺寸（2170 vs 18650）；

4、改進電池模塊和電池組設(shè)計內(nèi)容，提高電池組的能量密度水平；

5、改進自動化和工藝過程設(shè)計內(nèi)容以提高產(chǎn)量。降低廢品產(chǎn)生的成本，提高現(xiàn)場可靠性；

6、降低每GWh產(chǎn)能的投入資本，降低折舊費用。

目前Model 3電動車在美國國內(nèi)的定價為3.5萬美元，但是對英國市場而言，這款電動車抵達英國國內(nèi)，需要考慮核算相應(yīng)的進出口成本，因此其成本價格可能已經(jīng)接近3.5萬美元。從目前來看，Gigafactory工廠是幫助特斯拉公司進一步降低成本價格的關(guān)鍵因素。

以下就是特斯拉新工廠背后蘊藏的關(guān)鍵數(shù)字：

35 GWh（3萬5千兆瓦·時）的產(chǎn)能

特斯拉新工廠原定的年計劃產(chǎn)能以千兆瓦·時為基本單位，達產(chǎn)達標(biāo)后產(chǎn)能可達到35 GWh（3萬5千兆瓦·時）。因此，一GWh單位相當(dāng)于能夠產(chǎn)生10億瓦特·時的電池容量。因此，這家新工廠最終每年將能夠為46萬輛Model S電動車提供鋰離子電池。

2020年目標(biāo)

特斯拉公司希望新工廠在2020年實現(xiàn)全部達產(chǎn)達標(biāo)，達產(chǎn)后新工廠的鋰離子電池年產(chǎn)量將會超過2013年全球鋰離子電池的總產(chǎn)量。特斯拉公司將在自己成立后的第17年實現(xiàn)這一目標(biāo)。

年產(chǎn)50萬輛電動車目標(biāo)

最終，特斯拉希望這所工廠能夠每年生產(chǎn)50萬輛電動車。對這家電動車制造商而言，這無疑一個脫胎換骨式的轉(zhuǎn)變，因為年產(chǎn)50萬輛電動車的能力此前曾讓它可望而不可即。從遠期目標(biāo)來看，日產(chǎn)位于桑德蘭的工廠是歐洲地區(qū)最大的電動車生產(chǎn)工廠之一，自1984年成立以來，這家工廠歷經(jīng)28年努力才達到每年50萬輛的產(chǎn)量。

占地面積3000英畝（約12平方公里）

目前這家占地面積達到3000英畝（約12平方公里），位于內(nèi)華達州的新工廠，在正式竣工后將會成為世界上最大的建筑物之一。目前工廠內(nèi)完工的建筑物占地面積只有總計劃建筑面積的六分之一。

6500名員工

到2020年達產(chǎn)達標(biāo)時，這家新工廠將會雇傭近6500名員工。目前在現(xiàn)場參加施工的人員是原計劃人數(shù)的1倍以上。為了盡快完成建設(shè)目標(biāo)，1000名施工人員正按照每周7天兩班輪換的作業(yè)方式在加班加點施工。

40萬輛電動車的預(yù)定量

特斯拉新款電動車Model 3已經(jīng)被證明是一款廣受歡迎的大眾型電動車。這也是埃隆·馬斯克急于讓gigafactory工廠盡快建成投產(chǎn)的部分原因之一。這款面向普通消費者市場的電動轎車預(yù)定量已經(jīng)達到40萬輛，而特斯拉計劃在2017年年底開始正式交付這些預(yù)定車輛。

50億美元的投資額

有消息稱這家工廠總的投資額接近50億美元（約38億英鎊），資金主要來自特斯拉以及與其有合作關(guān)系的多家企業(yè)，其中就包括松下電池公司。