三年自研自產(chǎn) 特斯拉掀起動力電池革命

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如果世界不變，那就改變世界。我不知道這是不是馬斯克的人生格言之一，但他確實是這樣踐行的。北京時間9月23日凌晨4點30分，特斯拉電池日當天，一群極客和特殊愛好者呆在電腦前，等待技術狂人馬斯克說出改變汽車行業(yè)乃至世界的驚人之言。

可能外界的預期太高了，電池日沒有引起太大的波瀾，但卻讓特斯拉股價暴跌?；顒蝇F(xiàn)場，馬斯克輕描淡寫，觀眾稀里糊涂。總結核心信息是:特斯拉要自己建電池廠，自己生產(chǎn)電池；推出新一代電池，更大；自產(chǎn)電池成本可降低56%，續(xù)航里程可提升54%。然而，實現(xiàn)這一切需要三年時間。

三年后，配備這種電池的電動車價格可降至2.5萬美元。目前馬斯克還沒有給車命名，只是告訴粉絲蛋糕是這樣的，你值得期待。

跨越產(chǎn)能和斷裂成本

馬斯克想做電池的原因很簡單。現(xiàn)有的電池行業(yè)進展太慢，從產(chǎn)能到價格都無法滿足他，嚴重影響了特斯拉能源革命的進程。

他認為，特斯拉在技術水平上領先其他車企一個位置，下一階段的主要任務是提升規(guī)模和效率。

特斯拉希望實現(xiàn)太瓦時的產(chǎn)能飛躍。1TWh=1000GWh，這是什么概念？2021年，全球鋰離子動力電池出貨量將達到116.6GWh，也就是說，特斯拉將實現(xiàn)全球動力電池產(chǎn)能增長10倍。

此外，動力電池的高價一直是馬斯克的心病。馬斯克希望動力電池的價格能降到100美元/KWh，這樣電動車和燃油車的成本就能持平。

彭博數(shù)據(jù)顯示，2021年全球電動汽車電池成本約為156美元/千瓦時。如果特斯拉能把成本降低56%，直接降低一半以上，就意味著電動車可能比燃油車便宜。

「模型3」

系統(tǒng)革命

為了實現(xiàn)這個目標，特斯拉拆解了五個部分。它涉及電池單體設計、正負極材料、生產(chǎn)工藝和車輛制造的改進。具體來說:

680無極耳電池:大尺寸提升動力電池能量密度，無極耳設計降低電池發(fā)熱量，解決高能量密度電芯散熱問題，提升充放電峰值功率。新電池的能量和功率是過去的5倍，是過去的6倍，成本降低了14%，續(xù)航里程增加了16%。

【4680無極耳電池】

硅負極材料:選用硅原料，對電池單體正極進行再開發(fā)，加入彈性離子聚合物涂層，穩(wěn)定硅的表面結構，提高電池單體的穩(wěn)定性和安全性。續(xù)航里程提高20%，成本降低5%。

高鎳陰極材料:特斯拉開發(fā)了一種不含鈷的高鎳陰極材料，最大限度地提高鎳含量，同時采用了新的涂層和摻雜劑，使陰極成本降低了15%。

電池生產(chǎn)工藝:全新4680無極電芯不需要安裝焊接電極耳，制造工藝更簡單，零件更少。擁有上一條生產(chǎn)線7倍的產(chǎn)能，可以顯著提高生產(chǎn)效率，同時每千瓦時產(chǎn)能投資成本降低75%。

整車制造:特斯拉開發(fā)了全新的車身結構，將電池包設計成車身結構，將電池包與車身前后部分融為一體。這種結構給車身帶來了更高的強度，車輛的重量分布更靠近中心，帶來了更靈活的操控性。為了實現(xiàn)這一設計，特斯拉專門研發(fā)了合金材料來強化車身強度。這種車身結構將使續(xù)航里程增加14%，整個結構重量減輕10%，減少370個零件。

《車身結構改造》

做這個需要多長時間？特斯拉的回答是，“形成上述優(yōu)勢需要18個月左右，全面實現(xiàn)需要3年左右”。

在以上五個環(huán)節(jié)中，除了特斯拉擅長的整車制造部分，電池技術、電池材料、生產(chǎn)工藝理論上都不是特斯拉擅長的。電池改進的技術和人才來自哪里？

趨勢清晰，落地模糊

梳理一下特斯拉過去的投資，電池的技術支持可能來自三個重點投資:專門從事電池材料研究的杰夫·達恩研究集團、電池技術公司麥克斯韋和電池制造設備公司希巴爾。這三家機構和企業(yè)的技術背景分別對應電池材料的研究、電池技術的提升和生產(chǎn)工藝的提升。

杰夫·戴恩被認為是三元材料技術的先驅和發(fā)明者。2021年，馬斯克選擇資助杰夫·戴恩的團隊，希望能為特斯拉研發(fā)出壽命更長、成本更低、能量密度更高的鋰離子電池。

麥克斯韋的核心技術在于干電極技術和超級電容技術。2021年5月，特斯拉以2.18億美元收購電池技術公司Maxwell。

在電池日，特斯拉聲稱改進后的電池技術可以大大提高生產(chǎn)效率，部分效果是由干電極技術帶來的。與傳統(tǒng)的濕電極工藝相比，干電極的制造工藝不需要溶劑干燥步驟，降低了生產(chǎn)成本和時間成本。同時，這種工藝可以制備更厚的電極，在一定程度上提高電池的能量密度。

2021年10月，媒體披露了收購特斯拉Hibar的消息。特斯拉追求動力電池全生命周期的成本降低，生產(chǎn)也是非常重要的一環(huán)。通過生產(chǎn)設備的改造，可以進一步降低投資成本，提高生產(chǎn)效率。

“特斯拉建造的電池生產(chǎn)線”

電池技術收購布局結合自身整車制造經(jīng)驗，特斯拉的目標在邏輯上是合理的。然而，這個看似振奮人心的消息并沒有被粉絲和投資者買賬，尤其是動力電池行業(yè)的粉絲和投資者。

問題的核心是馬斯克對電池技術改進的具體方案含糊其辭，只是籠統(tǒng)地談了一些想法，沒有提到什么是創(chuàng)新技術。幾乎所有的電池公司都關注這些技術趨勢。而且從前瞻技術到大規(guī)模量產(chǎn)，還涉及到產(chǎn)品控制，如何保證一致性和良率，馬斯克無話可說。沒有能落地的細節(jié)，在業(yè)內人士眼里，都是“畫餅”。

事實上，設定激進的目標一直是馬斯克的工作風格。結合以往的經(jīng)驗，馬斯克的Flag大部分都會“跳水”，無法如期實現(xiàn)，但最后都實現(xiàn)了，可見馬斯克對趨勢有洞察。總之，特斯拉的電池革命任重道遠，一旦實現(xiàn)，無疑將重塑動力電池市場格局。

攪動市場，重塑格局。

目前動力電池行業(yè)的參與者主要集中在中國、日本和韓國，而歐美并沒有強勢的參與者。全球動力電池行業(yè)在中日韓呈現(xiàn)三足鼎立格局，行業(yè)競爭格局初步形成。中日韓各大企業(yè)各有優(yōu)勢。特斯拉會打破這種模式嗎？

答案很有可能。作為全球銷量最高的新能源汽車公司，如果特斯拉在自主研發(fā)、自產(chǎn)電池方面取得成功，不僅會攪動動力電池市場。如果特斯拉的電池成本與汽車銷量形成正向互動，整個新能源汽車市場的格局可能會被改寫。

據(jù)SNE研究統(tǒng)計，2021年上半年，全球十大動力電池公司裝機容量為40GWh，占全球動力電池裝機容量的94%，市場集中度進一步提升，其中排名前三的公司為LG Chem、當代安普瑞科技有限公司、松下。

有趣的是，全球排名前三的電池公司都是特斯拉目前的電池供應商。這不是巧合。能夠躋身前三，一定程度上得益于特斯拉的銷量。

從產(chǎn)品本身來看，動力電池正在經(jīng)歷技術瓶頸期，所有電池公司都在圍繞安全、性能、成本尋找平衡點。對于前瞻性技術，電池公司也在研究和布局，但還沒有革命性的突破。

比如當代安普瑞斯科技有限公司CTP和比亞迪刀片電池，蜂窩疊層電池，這些突破主要停留在改進生產(chǎn)工藝層面，并沒有從根本上改變動力電池的性能。至于電池性能的技術創(chuàng)新:固態(tài)電池、鋰硫電池和鋰空氣體電池，大部分研究還處于實驗室階段。

特斯拉也沒能處理好這些核心技術，否則，電池日也不會這么“無聊”。在沒有技術突破的情況下，特斯拉打算用系統(tǒng)革命來提高效率、降低成本，這正是馬斯克擅長的。

特斯拉公開炫耀（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）自己的肌肉，這無疑是對動力電池公司的一聲警鐘。如果馬斯克吹的牛再次成真，電池公司的護城河是什么？在想清楚這個問題之前，肯定有很多人睡不安穩(wěn)。