鉅大LARGE | 點擊量：365次 | 2023年01月11日
TSLA：下一個動力鋰電池引領(lǐng)者?
九月二十三日TSLA電池日，相比馬斯克要消滅燃油車的豪言壯語，他展示的電池研究成果覆蓋電池原材料技術(shù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)化變化、生產(chǎn)工藝制造、整車工程配套等領(lǐng)域全方位創(chuàng)新，但是多數(shù)技術(shù)停留在理念層面，而缺乏詳細(xì)的量產(chǎn)落地方法。TSLA造電池是紙上談兵，還是未來會成為推動動力鋰電池行業(yè)變革的一條鯰魚？馬斯克能否復(fù)制其在自動駕駛芯片上的成功？
TSLA的戰(zhàn)略藍(lán)圖
2020年TSLA股東大會上，馬斯克表示未來TSLA要年產(chǎn)2000萬輛電動汽車，比較汽車巨頭豐田和大眾2019年銷量也僅1000多萬輛，可以看出，馬斯克的目標(biāo)不僅僅是超越傳統(tǒng)車企，而是邁向星辰大海。
真鋰研究創(chuàng)始人墨柯認(rèn)為，傳統(tǒng)汽車向電動汽車轉(zhuǎn)型肯定是趨勢，唯一不確定的是實現(xiàn)速度快慢，假如按TSLA市占率50%計算，到時候電動汽車共有4000萬輛，汽車電動化率接近一半，這個數(shù)據(jù)有點夸張，只能表示馬斯克看好電動汽車的決心。
早在2006年，埃隆馬斯克就寫過一份MasterPlan，里面闡述了他的夢想加速世界向可持續(xù)能源發(fā)展，并且寫出了實現(xiàn)目標(biāo)的四步走戰(zhàn)略。第一步，從豪華跑車起步，奠定TSLA高端品牌形象；第二步，再用賺到的錢打造更多量的豪華車；第三步，用賺到的錢生產(chǎn)更平民化的車型；第四步，為世界供應(yīng)零排放的生活方式。以上正是TSLA這十幾年來發(fā)展的完美總結(jié)，從超跑TeslaRoadster到豪華車ModelS和ModelX，再到更實惠的Model3，以及未來可能出現(xiàn)更便宜的Model2，這些產(chǎn)品從高端小眾過渡到平民大眾，最后實現(xiàn)電動汽車的全面普及。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
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%
果不其然，在電池日大會上馬斯克表示三年后會推出售價25,000美元（約合17萬人民幣）的車型，這個說法引發(fā)了外界的探討。高端車雖然單車價值比較高，但能買得起的人少，TSLA走品牌下沉路線是比較合理的做法。一方面可以構(gòu)建自己的產(chǎn)品矩陣，形成從豪華車到相對中高端車型甚至到中低端車型的覆蓋，另一方面可以增強(qiáng)自己的綜合競爭力。勁邦資本合伙人王榮進(jìn)分析道。
決心進(jìn)軍電池自制領(lǐng)域
一方面是有降低電動汽車成本的需求，一方面是千萬輛銷量的野心，馬斯克認(rèn)為，目前限制其電動汽車產(chǎn)量的瓶頸是電池產(chǎn)量不足和電池成本下降速度太慢。不滿足于依賴電池供應(yīng)商，他決定親自入局，做一條攪動動力鋰電池行業(yè)的鯰魚。
根據(jù)他信奉的第一性原理，分析事物從本質(zhì)出發(fā)，電池的原材料價格是透明的，最終成本取決于如何得到該產(chǎn)品，2013年，他將鋰電池材料按倫敦交易所價格組合在一起，發(fā)現(xiàn)只要80美元/kWh，而當(dāng)時市面上電池組均價高達(dá)663美元/kWh，這也就意味著，市價和終極成本之間有著巨大的降幅空間，甚至未來電池成本價格能做到市價12%，這在當(dāng)時是不可思議的，但放到現(xiàn)在來看，這個價格實現(xiàn)概率極大。
為了獲得更具價格優(yōu)勢的動力鋰電池，2014年TSLA和松下合資建設(shè)超級廠，一方面鎖定產(chǎn)量，另一方面掌握電池生產(chǎn)制造中的核心技術(shù)；
2016年，處于鋰電領(lǐng)域前沿的加拿大JeffDahn團(tuán)隊和其簽約，為TSLA供應(yīng)前瞻性的研究成果；
2019年，TSLA收購超級電容公司Maxwell以掌握干電極技術(shù)和超級電容技術(shù)；
同一年，TSLA在美國弗里蒙特建立自己的電池實驗室和試生產(chǎn)線；
2020年，TSLA啟動代號為Roadrunner的電池項目。除此之外，TSLA和來自于我國、澳大利亞、美國等礦廠巨頭簽訂了協(xié)議，以保證原材料供應(yīng)。在電池日上，TSLA還宣布未來要自建正極廠。
至此，TSLA一步步完成了從原材料布局、電池基礎(chǔ)研發(fā)、電芯制造到產(chǎn)線建立所有工作。
蓋世汽車研究院認(rèn)為，馬斯克在布局的每一步并不算完美，但他卡位電池生產(chǎn)的基本環(huán)節(jié)，搭建了一個最原始的制造體系。先建立最初級的系統(tǒng)，然后通過大量實驗和試錯不停迭代它，不斷更新版本直到實現(xiàn)他的目標(biāo)。
這是馬斯克的瘋狂之處，也是他的天才之處。
而真鋰研究墨柯認(rèn)為，TSLA想自己做電池生產(chǎn)容易，但要做出高品質(zhì)電池比較難。他表示，自2010年電動汽車發(fā)展以來，想自制電池的車企非常多，后來大多都放棄了。目前動力鋰電池市場份額越來越集中，第一梯隊的LG化學(xué)、CATL、松下等公司以前在消費電池領(lǐng)域就是龍頭。他們擁有足夠的擴(kuò)產(chǎn)量力，能滿足TSLA電池的重要需求。TSLA自己建設(shè)電池產(chǎn)線，加強(qiáng)對電池技術(shù)的把控是有必要的，但產(chǎn)量規(guī)模不一定會做很大。假如未來電動汽車市場發(fā)展超出預(yù)期，電池供需不平衡了，那TSLA的產(chǎn)線可以作為備用。
電池日的構(gòu)思和展望
此次電池日是TSLA從布局電池領(lǐng)域以來第一次公開亮相，但成果并不喜人。沒有成品的電池實物，沒有詳實的實驗數(shù)據(jù)，沒有令人震驚的黑科技技術(shù)，馬斯克展現(xiàn)給大家的只是一幅他的構(gòu)思畫卷，是又一份展望藍(lán)圖，看起來很理想美好的同時也缺乏誠意。
對此，蜂巢源副總經(jīng)理馬忠龍博士表示，大家對電池日失望的原因在于預(yù)期太高，動力鋰電池技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)在處于瓶頸階段，它基于鋰電池發(fā)展而來，鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較成熟，現(xiàn)有的技術(shù)路徑比如三元、磷酸鐵鋰已經(jīng)有多年歷史，未來要在電化學(xué)體系上做創(chuàng)新很難，像TSLA這樣在供應(yīng)鏈、工藝生產(chǎn)等應(yīng)用層面做創(chuàng)新是比較現(xiàn)實的，而且把成本做到非常低的概率較大，這樣更加有利于商業(yè)化推廣，這才是其帶來的革命性的價值。
這次電池日的主題仍然圍繞著降成本和擴(kuò)產(chǎn)量進(jìn)行，以結(jié)果為導(dǎo)向的馬斯克將其拆分為五個部分：電芯設(shè)計、電芯生產(chǎn)工藝、硅負(fù)極材料、高鎳正極材料和電芯車輛集成化，每一部分都運用了他化繁為簡的思路去掉冗余的功能，去掉多余的零件，去掉繁雜的工藝，去掉高昂的材料，去掉中間商賺差價，最終，馬斯克認(rèn)為這個方法能使電池成本減少56%，續(xù)航里程新增54%，單位投資額減少69%。
TSLA電池日直播截圖
首先展示的是電芯設(shè)計方向的46800圓柱電芯，該技術(shù)沿用之前電芯從18650到21700的變大路徑，電芯容量更大，體積比能量密度更高。將電芯外形變大是容易實現(xiàn)的，難點在于體積變大后內(nèi)部散熱更難，未來如何解決快充問題。而無極耳技術(shù)是解決散熱問題的一個方法，通過將電池極耳去除，降低電流實現(xiàn)內(nèi)阻下降，消除散熱。但無極耳技術(shù)的重要問題在于極片和圓環(huán)蓋板之間的銜接有困難，這會影響產(chǎn)品的良品率，新增成本。
據(jù)墨柯表示，電池日上提到的干電極技術(shù)其實早就運用在鋰電池產(chǎn)品中了，只是用量很小。而該技術(shù)的優(yōu)點在于可以簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，適用于特定場景，但目前也存在未解決的問題，干電極制備的電極更厚，會影響電池能量密度。而馬斯克提到的正極材料高鎳化無鈷化，負(fù)極材料的全新硅制備工藝等目前尚未給出具體解決方法，落地較為困難。相對來說，TSLA更擅長在工程工藝方面做文章。電芯車輛底盤集成工藝能夠簡化電池結(jié)構(gòu)，把電芯直接放在底盤上，提高電芯集成效率，這跟國內(nèi)的CTC技術(shù)類似，相對來說更容易實現(xiàn)。
關(guān)于馬斯克提到的在生產(chǎn)工藝流程上做優(yōu)化，將單條組裝線產(chǎn)量新增7倍，實現(xiàn)20GWh產(chǎn)量的目標(biāo)，墨柯認(rèn)為將電池量產(chǎn)化要極為豐富的制造相關(guān)經(jīng)驗，現(xiàn)在國內(nèi)做的最好的CATL單條產(chǎn)線產(chǎn)量也就2GWh，TSLA想要做到20GWh這個目標(biāo)有點大，假如要實現(xiàn)可能還是要松下等電池公司來協(xié)助。
此次電池日公布的創(chuàng)新有一個容易被外界忽略的亮點，馬忠龍博士表示，TSLA想要直接將原材料礦石做到正極材料端，未來自建正極材料廠，這相當(dāng)于在供應(yīng)鏈層面做整合創(chuàng)新，這個想法比較大膽，有可能倒逼國內(nèi)上下游產(chǎn)業(yè)鏈加速協(xié)同合作，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低成本。
能否再現(xiàn)自動駕駛?cè)盏妮x煌
馬斯克敢于涉足動力鋰電池的自信源自他過去取得的數(shù)次成功。
追溯TSLA整個發(fā)展過程，可以看出，其正是通過自研電機(jī)電控、BMS系統(tǒng)、電子電器架構(gòu)、自動駕駛芯片、軟件等各個核心環(huán)節(jié)構(gòu)筑競爭壁壘，并且大幅降低整車生產(chǎn)成本。2019年四月，馬斯克在第二屆AutonomyDay上公布了完全自動駕駛Hardware3.0硬件，展示了FSD芯片強(qiáng)大的參數(shù)指標(biāo)，稱其芯片只用七分之一的功耗就能實現(xiàn)英偉達(dá)DriveXavier芯片性能的七倍。
此時距離TSLA宣布自研自動駕駛芯片只過去三年。
在沒有研發(fā)基礎(chǔ)的情況下挑戰(zhàn)一個產(chǎn)業(yè)的龍頭地位，這種舉動只有馬斯克能做到。馬斯克用他強(qiáng)大的號召力集結(jié)了最的人工智能人才和計算架構(gòu)設(shè)計師團(tuán)隊，用需求含義軟件和算法，再由算法含義芯片，省去了冗余的算力浪費，因此他能在短時間內(nèi)取得重大突破。
當(dāng)然，在此期間他也遭遇過很多難題和非議，研發(fā)節(jié)點一再推遲，但從現(xiàn)在來看，努力沒有白費。
有了成功自研芯片的經(jīng)歷，馬斯克在電池領(lǐng)域是否能取得同樣驚人的成就？我們可以從多方面進(jìn)行比較。
從行業(yè)屬性的角度看，自動駕駛芯片涉及到半導(dǎo)體芯片、人工智能、計算機(jī)等高科技行業(yè)，人才在這些領(lǐng)域起到非常重要的用途，而美國又是高科技強(qiáng)國，因此馬斯克在這個條件下找到核心人才是相對容易的。而動力鋰電池涉及電化學(xué)體系、材料學(xué)等學(xué)科，在這些領(lǐng)域雖然美國前沿性研究豐富，但在應(yīng)用層面創(chuàng)新比較擅長的是日本、韓國這些亞洲國家；
從市場份額角度來說，半導(dǎo)體在美國占據(jù)一半以上份額，而動力鋰電池前十由中日韓三分天下，LG化學(xué)、CATL、松下為三巨頭，美國公司在該領(lǐng)域少有存在感；
從研究角度來說，芯片/算法等可以通過大量模擬仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行嘗試，但電池除了在實驗室測試，還要供應(yīng)鏈、工藝制造等大量實踐相關(guān)經(jīng)驗積累，創(chuàng)新的進(jìn)展更為緩慢。
從以上三個角度來看，馬斯克在自動駕駛領(lǐng)域取得的成功很難直接復(fù)制到動力鋰電池上來，他面對的挑戰(zhàn)是全新的，而且對手比想象中要強(qiáng)大的多。
或面對更大的挑戰(zhàn)
對馬斯克來說，為了實現(xiàn)星辰大海的夢想，布局電池是明知不可為而為之。
馬斯克作為電動汽車行業(yè)的推動者和創(chuàng)新者，無視一切困難和阻礙，用強(qiáng)大的執(zhí)行力去實現(xiàn)理想抱負(fù)的精神值得欽佩。盡管他承認(rèn)，未來要大量資金、人才、產(chǎn)業(yè)伙伴的配合來一起推進(jìn)動力鋰電池行業(yè)變革。這次他也給了產(chǎn)業(yè)界一個訊息，未來將新增從CATL、LG化學(xué)、松下手中購買電池的力度，這從側(cè)面說明電池日的目標(biāo)可能要漫長的時間去實現(xiàn)。
關(guān)于整個動力鋰電池行業(yè)來說，TSLA這么做也有好處，它為電池廠商們從外部供應(yīng)了一些超常規(guī)思考問題的角度和靈感，為大家供應(yīng)了新的方向，王榮進(jìn)說道。這次TSLA又充當(dāng)了一條攪動動力鋰電池行業(yè)的鯰魚，推動電池平均成本加速下降，也刺激動力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈加速產(chǎn)業(yè)整合和創(chuàng)新步伐。而關(guān)于行業(yè)未來發(fā)展，墨柯認(rèn)為，動力鋰電池未來會越來越像大宗商品，特點是價格和毛利低，但規(guī)模龐大。相當(dāng)于整個能源行業(yè)的糧食和水，雖然便宜但不可或缺。
