鉅大LARGE | 點擊量:582次 | 2022年06月24日
TSLA電池降本20%解密
TSLA雖然沒有挑明將自產電池,但收購超級電容制造商Maxwell,加拿大電池生產線設備廠商HibarSystem……自產電池似乎是必然的。
背負著盈利大計的TSLA在CEO馬斯克的領導下對成本管控異常嚴格。馬斯克本人在發(fā)給TSLA員工的內部郵件中強調"會審查TSLA的每一筆支出。無論多少,凡是支出都很重要。"
自然,他對零部件的成本極為重視。"一再壓價"下,松下和TSLA的相處模式變得異常緊張。
松下CEO津賀一宏甚至在專訪中毫不客氣:"馬斯克多次要求降低采購價格。一次,我回應他,假如再壓價,我們會考慮撤走超級廠的全部松下員工和設備。"
并且,截止2019年四月,馬斯克表示松下僅生產24GWh電池?!度战浶侣劇穭t報道稱,松下不會在超級廠上進行任何新的投資。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
簡言之,TSLA:降價,加快步伐。松下:不,你不想。
不愿受制于他人的馬斯克很可能會考慮自產電池,正如TSLA在和Mobileye出現(xiàn)分歧后,火速自研芯片。
假如TSLA走這條新路線,這家硅谷汽車制造商可以節(jié)省多少錢?
GeorgeBower,具有霍尼韋爾燃氣輪機動力裝置性能建模和數(shù)據(jù)分析背景的機械工程師,對這一數(shù)字進行了測算。"TSLA新電池生產線可節(jié)省約20%的成本。"
他進一步解釋稱,成本控制的評估是基于電池包,而非電芯。沒有"中間商"(松下),集成電池包和電芯生產,采用Hibar高速電池制造設備(例如其高速電解液填充設備),通過新增電極涂層厚度提高能量密度,盡可能減少荷電保持性能測試……這些間接效益同樣包含在他們測算的成本中。
為何會出現(xiàn)20%的成本節(jié)省效果呢?GeorgeBower指出降本主因是,Maxwell新型的無溶劑干電極制造工藝促進了生產線速度(生產率)的提高。
Maxwell的干電極工藝降本20%
干電池電極、超級電容就是Maxwell的兩大賣點。能夠賦予TSLA20%降本能力即是前者。
Maxwell今年一月公布了一份公司業(yè)務報告,其中列出干電池電極的四個優(yōu)點:
能量密度:>300Wh/kg完成驗證,具備500Wh/kg的實現(xiàn)路徑
延長電池壽命:改善耐久性,電池壽命翻倍
降低成本:16倍產量密度;和現(xiàn)有濕電極技術相比成本降低10%-20%+
技術支持和環(huán)境責任:無溶劑、下一代材料、無鈷、固態(tài)
16倍生產速度是節(jié)省大量成本的關鍵。不過,GeorgeBower在分析中沒有使用"16倍",而是基于4倍測算成本。
他提到,他們沒有Maxwell干燥工藝的很多細節(jié),但認為它可能類似于靜電噴涂或粉末噴涂,因此稱為"干燥"。傳統(tǒng)的涂覆工藝使用溶劑型電極涂覆工藝,該設備的設備非常昂貴,且占用了很大一部分的廠車間。
GeorgeBower在文章中引用阿貢實驗室的報告內容,"和溶劑型電極涂覆工藝相關的直接人工成本占PACK總人工成本的11%,設備成本占廠設備總成本的15%,占地面積是總廠面積的11%。"
此外,研究表明溶劑的干燥時間約為100分鐘。換句話說,基于溶劑的電極涂覆工藝耗時,勞動密集,設備昂貴,且占用了很大一部分廠用地。
不過,他強調,僅僅因為傳統(tǒng)的基于溶劑的電極涂層工藝要11%的人工,并不意味著干電極技術最終可以節(jié)省11%的成本。從阿貢報告中可以看出,直接人工成本僅占總PACK成本的4%。我們使用下圖估算生產率提高多少會降低PACK成本。
假如生產率提高至4倍,會發(fā)生什么?
即使產量新增至4倍,一些成本,如直接人工,經常開支,一般銷售、管理費用,和研發(fā)成本,仍保持不變,如此就能降低每件產品的成本。如材料和物品采購的成本則會隨之提高至4倍。
固定成本是包裝總成本的16%。此時,假如將生產率提高一倍,這些固定成本的占比將降至8%;假如將生產率再次提高一倍,這些固定成本比重將下降至4%。這意味著,當生產率提高至4倍時,可將成本在原來的基礎上降低12%。
另外,沒有中間人松下,TSLA將全權承擔或持有電池的盈虧。因為不清楚松下向TSLA收費多少,Bower直接引用了阿貢餅狀圖中4%的比重。實際上,近日《華爾街日報》指出松下在TSLA的項目上是賠錢的。
再者,假設雜項費用降低4%,整體上看Maxwell干電池電極技術可為電芯制造帶來20%的降本效果。
整合電芯和PACK生產
最近TSLA又申請一項專利。新專利和CATLCTP(celltopack)不謀而合,都在將兩項獨立的制造集成在一起。
一般動力鋰電池PACK生產流程是,首先由電池廠生產電芯,供應給有能力的OEM,由OEM組裝PACK,或者由電池廠直接供應PACK。
而TSLA專利則允許電池廠直接將電芯集成為電池子模塊。這些子模塊可以進行串并聯(lián),如同拼積木般生產出各種尺寸的電池。TSLA使用大量的電路板來集成電芯和電池組。
電池制造過程的其他部分也可以加快,如快速填充電解液、化成循環(huán)測試、荷電保持性能測試。這些制造工序在整個PACK生產中占去19%的人工成本和20%的廠面積。
無論如何,Bower在經過各種測算后將TSLA新電池生產線的成本節(jié)省量化為20%。
瑞銀曾在一篇報告中指出,TSLA當前的電池成本為141美元/kWh。若基于此,TSLA新電池包的成本降低20%后將達到117.5美元/kWh。
只不過目前還不清楚其采用了干電池電極技術的自產電池何時落地。若這一切成為現(xiàn)實,TSLA在電池成本方面將領先其他公司一大截。
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