這周的電聞又如期而至了,最近新能源界最受關注的大事件便是特斯拉電池日,可在這樣的大背景下,特斯拉的股票卻在電池日當天卻大跌6%,200億美元市值瞬間消失,馬斯克幹了什麼天怨人怒的事?
其實馬斯克也沒有做什麼飛葉子之類的出格事,只是相對於他在社交媒體上吹的牛,電池日發佈的東西似乎水了一點,沒有乾貨,兩相對比使得資本市場期待落空了而已。但這場電池日沒有亮點嗎?並不是,反而十分炸裂。
來看看這信息量滿載的PPT:
續航提升54%,動力電池成本下降56%,動力電池每GWh的產能建設成本降低69%。這是3年後將達到的成果。雖然是期貨,是PPT,但這PPT也有些恐怖,超過了電池行業的發展趨勢曲線。
為了做到這些提升,特斯拉分了5個小目標:
1、4680無極耳電芯
我們知道,特斯拉用的電芯和國內的車企路線不同,是一顆顆小小的“5號電池”,一輛車上要裝上千顆電池,無疑給管理和空間利用帶來的麻煩(比如電芯本身的殼體便是一種浪費),因此特斯拉也一直想將電芯做的更大一些,從18650升級到21700,這回又升級到了4680。
這串數字指的是電池直徑46mm,高80mm,體積一下子膨脹了5倍多,簡直成了一個餅乾桶。其作用好像採用了CTP/大模組技術,把原來5節電池乾的活讓一節電池包了,省了許多附件。當然,成本和安全上的考量也制約了電芯尺寸的無限增大。特斯拉的研究顯示,46mm是一個平衡點,就好像汽油機上0.5L/.每氣缸的黃金排量一樣。
此外,新電池還改進了結構,取消了極耳結構。極耳的作用是連接電池中一圈圈的正負極板,傳輸電能到外界的通道。特斯拉取消了這一連接件,改讓極板與電池蓋板直接連接,大大提高了電能的傳輸面積,縮短了傳輸路徑,從而減小了電阻,減少損耗和發熱。這一做法無疑提高的電池的生產難度,因此特斯拉估計需要3年時間才能實現量產。
新電池在保持能量密度的情況下,4680電池使功率密度提高20%,電池成本降低14%,續航里程提高16%。
2、集成式底盤
從
特斯拉將底盤規劃為三個部分,前後兩部分是直接鑄造而成的大型單體,而中間部分直接放入電池,既是電芯的殼體,也是車身的結構件。
從PPT中可以看到,特斯拉同樣採用了CTP理念,電芯直接成包,沒有中間結構模組(上邊紅色部分)。馬斯克表示這種結構比傳統汽車強度更高“新結構下的敞篷都比傳統硬頂強”。
這項創意並不只是特斯拉的想法,之前的《電聞》便報道過寧德時代開發電池與車架融合的集成式底盤。而且,比亞迪的刀片電池似乎在這種結構中大有用武之地。
新的集成式底盤使電池包成本降低 7%,整體續航提升 14%,整體減重 10%,製造底盤所需零件減少 370 件。
3、無鈷高鎳正極
早在大半年前,比亞迪還在渲染自己刀片電池的時候便有消息稱特斯拉同樣要採用無鈷電池,後來隨着特斯拉與寧德時代針對磷酸鐵鋰電池的合作曝光之後,特斯拉的無鈷電池就被認為是磷酸鐵鋰路線。可馬斯克卻在電池日告訴大家,你們錯了。
特斯拉的無鈷路線並非磷酸鐵鋰,而是將三元成分中的鈷消除,用鎳代替。高鎳雖然有利於能量密度的提高和成本降低,但鎳的高活性降低了電池的安全性。為此,特斯拉採用了新型塗層和添加劑來解決這個問題。
新正極使整體電池成本降低 15%,整體續航提升 4%。
但是寧德時代811電池的前車之鑑歷歷在目,特斯拉自身也表示僅在高續航需求的產品(Cyber/Semitruck)上使用高鎳電池,其他車型仍會使用含鈷電池與鐵電池。
4、 硅負極
作為在元素週期表中與碳同族相鄰的硅,很早就有人想要將其用於製造電池負極,硅能量密度極高,遠高於石墨,但是硅在電池循環使用過程中會發生破壞性的膨脹,因此沒有實際應用的案例。
因為電池日預熱時放出的海報背景就是硅納米線,因此有猜測認為特斯拉會使用Amprius公司的硅納米線技術。結果沒想到馬斯克使用的卻是生硅陽極工藝通過降低硅含量,幷包覆彈性離子粘結物來阻止膨脹。
這套新的工藝下製造成本降低5%,續航提升20%。
但就目前而言,石墨作為負極還沒有到達極限,鋰電池能量密度的短板仍在正極材料。硅負極還是技術儲備一般的存在。
5、無停頓生產線
最後一項是生產工藝流程的改進,特斯拉將大量分離的製造環節整合,減少物料轉移的時間,比如取消電解液製成溶劑的環節,而是將固態的電極粉末直接壓進電芯的卷膜,從而打造了不停頓的生產線,1條產線即可達成20GWh的產能,效率是之前的7倍。
到2022年,特斯拉要自產100GWh的電池,到2030年,這一數字要成為3個TWh
有了這些成本降低與續航提升,使得電動車的動力與儲能系統的總價達到甚至低於燃油車的水平,使得特斯拉在三年後將有能力推出售價2.5萬美元級別的入門級產品。也就是之前一直傳聞的“Model 2”。別忘了,馬斯克的目標從來都不是成為電動車世界的王,他想革了燃油車的命。
特斯拉並非定位高端,最早的Model S和
最後還有一個重磅炸彈,也是離我們最近的——Model S Plaid開啓預定,預計2021年末交付。13.99萬美元,國內售117.49萬元,一輛Taycan 4S的價格,就能夠買到一台千匹馬力,百公里加速2.1秒, 量產車中毋庸置疑的第一,0-400米小於9秒,最高車速320km/h,EPA續航837公里(NEDC續航可能破千)的無敵猛獸,Lucid Air難受了呀。