[汽車之家 行業(yè)] 如果世界不改變,,那就改變世界,。不知道這是不是馬斯克的人生格言之一,,但他確實(shí)是這樣踐行的。北京時(shí)間9月23日凌晨4點(diǎn)半,,特斯拉電池日,,一眾極客和特粉守在電腦前,等待著技術(shù)狂人馬斯克,,說(shuō)出改變汽車產(chǎn)業(yè)乃至世界的驚人之語(yǔ),。
可能是外界的期待過(guò)高,電池日沒(méi)有掀起太大浪花,,反而讓特斯拉股價(jià)大跌,。活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng),,馬斯克講的輕描淡寫,,觀眾聽(tīng)的云里霧里。歸結(jié)一下核心的信息就是:特斯拉要自建電池工廠、自產(chǎn)電池,;推出了新一代電池,、個(gè)頭更大;自產(chǎn)的電池成本能下降56%,,續(xù)航里程能提高54%。不過(guò)這一切,,還得等上三年才能實(shí)現(xiàn),。
三年之后,搭載這款電池的電動(dòng)車,,價(jià)格可以降到2.5萬(wàn)美元(約合人民幣17萬(wàn)元),。目前,馬斯克還沒(méi)有給這款車命名,,只是告訴粉絲們,,餅就是這樣的,你值得期待,。
跨越產(chǎn)能,、打破成本
馬斯克要做電池,原因很簡(jiǎn)單,,現(xiàn)有的電池產(chǎn)業(yè)進(jìn)步過(guò)慢,,從產(chǎn)能到價(jià)格都不能讓他滿意,已經(jīng)嚴(yán)重影響到特斯拉能源革命的進(jìn)程,。
他認(rèn)為,,特斯拉在技術(shù)水平上已經(jīng)領(lǐng)先其他車企一個(gè)身位,下一階段的主要任務(wù)是要提高規(guī)模和效率,。
特斯拉要實(shí)現(xiàn)Terawatt-hour的產(chǎn)能跨越,。1TWh=1000GWh,這是一個(gè)什么概念,,2019年全球鋰離子動(dòng)力電池出貨量116.6GWh,,也就是說(shuō),特斯拉要實(shí)現(xiàn)推動(dòng)全球動(dòng)力電池產(chǎn)能10倍的增長(zhǎng),。
除此之外,,動(dòng)力電池價(jià)格居高不下,也一直是馬斯克的心病,。馬斯克希望動(dòng)力電池價(jià)格能降到100美元/KWh,,這樣電動(dòng)車與燃油車才能在成本上打平。
彭博數(shù)據(jù)顯示,,2019年全球電動(dòng)車的電池成本約為156美元/kWh,。如果特斯拉能實(shí)現(xiàn)成本降低56%,直接下降一半多,那意味著電動(dòng)車可能會(huì)比燃油車更便宜,。
『Model 3』
體系化革命
實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),,特斯拉拆解了五個(gè)部分。涉及到電芯設(shè)計(jì),、電池正負(fù)極材料,、生產(chǎn)工藝、以及整車制造的改進(jìn),。具體來(lái)看:
4680無(wú)極耳電池:大尺寸提高動(dòng)力電池能量密度,,無(wú)極耳設(shè)計(jì)降低電池發(fā)熱量,解決高能量密度電芯的散熱問(wèn)題,,并提高充放電峰值功率,。新電池的能量為過(guò)去的5倍,功率為過(guò)去的6倍,,成本降低14%,,續(xù)航里程提高16%。
『4680無(wú)極耳電池』
硅陽(yáng)極材料:選用生硅材料,,重新開(kāi)發(fā)電芯陽(yáng)極,,并通過(guò)增加彈性的離子聚合物涂層以穩(wěn)定硅表面結(jié)構(gòu),提升電芯穩(wěn)定性和安全性,。增加20%的續(xù)航里程,,成本降低5%。
高鎳陰極材料:特斯拉開(kāi)發(fā)出不含鈷的高鎳陰極材料,,最大化提升鎳含量,,同時(shí)采用新的涂層與摻雜物,將陰極成本下降15%,。
電芯生產(chǎn)工藝:新型4680無(wú)極耳電芯無(wú)需安裝,、焊接極耳,擁有更簡(jiǎn)化的制造過(guò)程和更少的零件,。擁有此前生產(chǎn)線7倍的生產(chǎn)能力,,可顯著提升生產(chǎn)效率,同時(shí)每千瓦時(shí)產(chǎn)能的投資成本下降75%,。
整車制造:特斯拉開(kāi)發(fā)出一種全新的車身架構(gòu),,將電池包設(shè)計(jì)為車身結(jié)構(gòu)件,將電池包和車身前后部一體化成型,,此結(jié)構(gòu)帶來(lái)更高強(qiáng)度車身,,同時(shí)車輛的重量分布也更靠近中心,帶來(lái)更靈活的操控性,。為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì),,特斯拉專門研發(fā)合金材質(zhì),,加強(qiáng)車身強(qiáng)度。這一車身架構(gòu)將提升14%的續(xù)航里程,,將整體結(jié)構(gòu)減重10%,,并減少370個(gè)零件。
『車身結(jié)構(gòu)改造』
做到這些需要多長(zhǎng)時(shí)間,?特斯拉的回答是,,“約18個(gè)月才能形成以上優(yōu)勢(shì),而要徹底實(shí)現(xiàn)則需花費(fèi)約三年時(shí)間”,。
在上述的五個(gè)環(huán)節(jié)中,,除了整車制造部分是特斯拉擅長(zhǎng)的,而電池工藝,、電池材料及生產(chǎn)工藝?yán)碚撋现v,都不是特斯拉擅長(zhǎng)的事,,電池改良的技術(shù)和人才來(lái)自哪里呢,?
趨勢(shì)清晰、落地模糊
梳理特斯拉過(guò)往的投資情況,,電池的技術(shù)支持可能來(lái)自三筆關(guān)鍵的投資:專門進(jìn)行電池材料研究的杰夫·戴恩研究小組(Jeff Dahn Research Group),、電池技術(shù)公司Maxwell以及電池制造設(shè)備公司Hibar。這三家機(jī)構(gòu)及企業(yè)的技術(shù)背景分別對(duì)應(yīng)了電池材料研究,、電池工藝改進(jìn),,以及生產(chǎn)工藝改進(jìn)。
杰夫·戴恩被認(rèn)為是三元材料技術(shù)的開(kāi)創(chuàng)者和發(fā)明者,。2015年,,馬斯克選擇資助杰夫·戴恩團(tuán)隊(duì),就是希望其為特斯拉研發(fā)壽命更長(zhǎng),、成本更低,、能量密度更高的鋰離子電池。
Maxwell公司的技術(shù)核心則在于干電極技術(shù)和超級(jí)電容技術(shù),。2019年5月,,特斯拉以2.18億美元的價(jià)格收購(gòu)電池技術(shù)公司Maxwell。
在電池日上,,特斯拉聲稱的電池工藝改良后,,能夠大幅提升生產(chǎn)效率,其中一部分效果就是干電極技術(shù)帶來(lái)的,。相比傳統(tǒng)的濕電極工藝,,干電極的制作流程不需要進(jìn)行溶劑干燥步驟,降低了生產(chǎn)成本與時(shí)間成本,。同時(shí),,這種工藝能夠制備更厚的電極,,一定幅度改善電池的能量密度。
特斯拉對(duì)Hibar的收購(gòu),,在2019年10月被媒體爆料出來(lái),。特斯拉追求的是動(dòng)力電池全生命周期的成本下降,生產(chǎn)也是非常重要的一環(huán),。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的改造,,以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步降低投資成本、提升生產(chǎn)效率,。
『特斯拉自建的一條電池產(chǎn)線』
電池技術(shù)收購(gòu)布局結(jié)合自身整車制造經(jīng)驗(yàn),,特斯拉提出的目標(biāo)在邏輯上說(shuō)的通。但是,,這一看似令人振奮的消息,,卻沒(méi)有讓粉絲和股民買賬,尤其是動(dòng)力電池業(yè)內(nèi)人士,,對(duì)其更是質(zhì)疑嚴(yán)重,。
質(zhì)疑的核心在于,馬斯克對(duì)電池技術(shù)改進(jìn)的具體方案含糊其詞,,只是泛泛的講了一些思路,,而且提到的都不是創(chuàng)新性技術(shù),這些技術(shù)趨勢(shì)幾乎所有的電池企業(yè)都已經(jīng)有所關(guān)注,。而且,,從前瞻性技術(shù)到規(guī)模化量產(chǎn),,還涉及到產(chǎn)品控制問(wèn)題,,一致性、良品率怎么保障,,馬斯克也沒(méi)有說(shuō)法,。沒(méi)有可落地的細(xì)節(jié),在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),,就是在“畫餅”,。
其實(shí),設(shè)置激進(jìn)的目標(biāo),,一直是馬斯克的工作風(fēng)格,。結(jié)合此前的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,馬斯克的Flag大多數(shù)都會(huì)“跳水”,,不能如期實(shí)現(xiàn),,但最終又都實(shí)現(xiàn)了,這說(shuō)明馬斯克具備對(duì)趨勢(shì)的洞見(jiàn)能力,�,?傊�,,特斯拉電池革命之路任重道遠(yuǎn),而一旦實(shí)現(xiàn),,無(wú)疑將重塑動(dòng)力電池市場(chǎng)格局,。
攪動(dòng)市場(chǎng)、格局重塑
目前來(lái)看,,動(dòng)力電池行業(yè)參與者主要集中在中國(guó),、日本和韓國(guó),歐洲和美國(guó)還沒(méi)有強(qiáng)有力的參與者,。全球動(dòng)力電池行業(yè)正呈現(xiàn)中日韓三足鼎立的格局,,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局已初步形成,中日韓主要企業(yè)各有千秋,。特斯拉會(huì)打破這一格局嗎,?
答案是很有可能。而作為全球銷量最高的新能源車企,,如果特斯拉自研自產(chǎn)電池成功,,就不僅是攪動(dòng)動(dòng)力電池市場(chǎng)那么簡(jiǎn)單。如果特斯拉的電池成本與汽車銷量形成互為作用力的良性互動(dòng),,整個(gè)新能源汽車市場(chǎng)的格局或許都會(huì)改寫。
按照SNE Research統(tǒng)計(jì),,2020上半年全球前十動(dòng)力電池企業(yè)裝機(jī)量為40GWh,,占全球動(dòng)力電池裝機(jī)量的94%,市場(chǎng)集中度進(jìn)一步提升,,其中排名前三名分別為L(zhǎng)G化學(xué),、寧德時(shí)代、松下,。
有趣的是,,而這全球排名前三家的電池企業(yè),恰恰又都是特斯拉目前的電池供應(yīng)商,。這不是巧合,,能夠躋身前三甲,在一定程度上,,正是受益于特斯拉銷量的拉動(dòng),。
全球動(dòng)力電池裝機(jī)量排名 | |||
排名 | 企業(yè) | 2020年1-6月(GWh) | 市場(chǎng)份額 |
1 | LG化學(xué) | 10.5 | 24.6% |
2 | 寧德時(shí)代 | 10 | 23.5% |
3 | 松下 | 8.7 | 20.4% |
4 | 三星SDI | 2.6 | 6.0% |
5 | 比亞迪 | 2.6 | 6.0% |
6 | SKI | 1.7 | 3.9% |
7 | AESC | 1.7 | 3.9% |
8 | PEVE | 0.9 | 2.1% |
9 | 中航鋰電 | 0.8 | 1.8% |
10 | 國(guó)軒高科 | 0.7 | 1.6% |
—— | 其他企業(yè) | 2.6 | 6.2% |
數(shù)據(jù)來(lái)源:SNE Research 制表:汽車之家 行業(yè)團(tuán)隊(duì) |
從產(chǎn)品本身看,動(dòng)力電池正在經(jīng)歷一個(gè)技術(shù)瓶頸期,,所有電池企業(yè)都在圍繞安全,、性能、成本打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),,尋找平衡點(diǎn),。對(duì)于前瞻性技術(shù),,電池企業(yè)也在研究、布局,,但目前還沒(méi)有革命性突破,。
例如,寧德時(shí)代CTP與比亞迪刀片電池(GCTP),、蜂巢的疊片電池,,這些突破主要還是停留在改良生產(chǎn)工藝層次,并沒(méi)有從根本上改變動(dòng)力電池的性能,。而對(duì)于電池性能的技術(shù)創(chuàng)新:固態(tài)電池,、鋰硫電池、鋰空氣電池等方向,,多數(shù)的研究還處于實(shí)驗(yàn)室階段,。
特斯拉也一樣沒(méi)能搞定這些核心技術(shù),不然,,電池日就不會(huì)顯得如此“無(wú)聊”,。沒(méi)有實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,特斯拉打算用體系化革命來(lái)達(dá)到提效率,、降成本的目的,,這也是馬斯克擅長(zhǎng)做的事情。
特斯拉公開(kāi)秀了秀肌肉,,對(duì)于動(dòng)力電池企業(yè)來(lái)講,,無(wú)疑是一聲響亮的警報(bào)。如果馬斯克吹的牛再次實(shí)現(xiàn)了,,電池企業(yè)的護(hù)城河是什么呢,?在沒(méi)想清楚這個(gè)問(wèn)題之前,一定有很多人無(wú)法安心入睡了,。(文/汽車之家 肖瑩)
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