备受关注的特斯拉电池日在延误了半年之后,今天终于举行了。汽车市场和马斯克等这一天已经很久了,在今年 4 月份的时候,马斯克就表示,电池日活动是“特斯拉历史上最让人兴奋的日子之一,特斯拉预计将于 2020 年投产一种新型电池,这种电池能够驱动特斯拉汽车行驶百万英里,是普通电池包寿命的 2-3 倍。”

 

9 月 23 日凌晨 4 点 45 分,这场万众瞩目的电池日活动终于在美国召开了。

 

因为受到疫情影响,参加这次会议的人都坐在车里观看,一排排特斯拉车主特斯拉车让马斯克十分开心。

 

发布会开始马斯克先称赞了中国不仅能在 15 个月内建厂投产,而且市场表现也及其优秀。他根据特斯拉去年出货 36.75 万辆,预测今年将出货 47.75 万到 51.45 万辆,大致符合特斯拉此前公布的今年年度出货预期水平 50 万辆。

 

之后,马斯克在现场发布了特斯拉第三代电池——4680 电芯,新的电池单体能力提升了 5 倍,输出功率也提高了 6 倍。配合着 CTC 技术(电池直接装入底盘),能让电动车续航提升 54%。

 

 

这就意味着,特斯拉的续航里程能从 668 公里,上升到 1000 公里。配合着新的装配工艺,可以让每千瓦时电池价格下降 56%,生产成本降低 69%。而且新电池已经开始在一家工厂生产,将需要一年时间达到 10 千兆瓦时的产能。

 

特斯拉如何才能实现“低价、超长的续航”呢?

为了达到这个目标,特斯拉从电芯设计、正极材料、负极材料、电芯生产流程,还有装车工艺五个部分进行采用了革新——新电池采用了更大的外形(直径 46mm,高度 80mm)、内部取消了极耳、用硅基材料替代了碳基负极,并进一步降低了正极钴元素的含量。

 

新电池采用了更大的外形:长度 80mm,直径 46mm,能量增加 5 倍,续航提升 16%,新电池量产地点在加州弗里蒙特工厂。更大的圆柱电池可以降低成本,这给快充带来很大挑战。

 

 

内部取消了极耳。在原来的电池结构中,电流必须流经极耳才能到达电池单元外部的连接器。但是,当电流必须一直沿着阴极或阳极流到极耳并流出电池单元时,电阻也会随着距离的增加而相应提高。此外,由于极耳是额外的零件,因此增加了成本。采用无极耳电池,会简化制造过程,并将减少电阻。

 

 

同时,采用干法电极工艺和成本工艺的优化降低成本,特斯拉目前已经有了湿法电极工艺,溶剂可以循环利用。公司也将采用干法电极工艺,进行大量实验,最后能够实现实际应用,可以简化程序。但特斯拉对采用干级工艺还没有十拿九稳的把握,不能疯狂扩大产能。

 

 


采用新的材料抑制硅膨胀,用覆膜材料先给硅涂膜,原材料处理后可以提升 20%的续航里程。尽管很多电池制造商都不愿意用硅,但使用硅材料可以将成本降低 5%。



正极将消除钴的使用,依赖镍。具体步骤分为 3 步,第一步是在正极材料中使用铁,有很好的循环寿命,应用于部分乘用车,包括一款新车,主打性价比;第二步是镍锰材料,比如 2/3 镍和 1/3 锰,应用于主要的乘用车和储能;第三步到绝对意义上的高镍,应用于皮卡和卡车。


正极材料工厂将在美国建立,可以减少 80%的运输成本,成本可以下降 12%。



优化 pack 结构,在新的电池包设计中,用更好的方式粘合,使得结构更加紧凑。电池与车身更好的结合,可以减重 10%,会带来 14%的续航增加。这一环节可以降低成本 7%。

 

 

 

但马斯克称,这些技术确实能用,但是目前仍然无法大规模生产,特斯拉已在加州设立了一个试验工厂,来解决目前依然面临的问题,“前面有很明显的成功道路,但是目前要达到那里依然有大量工作要做。”

 

除了发布新款电芯之外,马斯克还在现场公布了两款新车的信息,一个是售价 2.5 万美元(约 16.9 万人民币)的入门车型,比现售特斯拉入门级车型 Model 3 标准续航升级版的补贴后售价还要低 1.3 万美元(约合 8.8 万元人民币)左右,目前这款车型的名称还没有确定。

 

另一款是 Model S 的性能版车型 Model S Plaid,售价 13.4 万美元(91.16 万人民币),定位比之前的性能更高,新款 Model S Plaid 车型 0~60 英里(约合 0~96km/h)加速时间小于 2 秒,1/4 英里(400 米)加速小于 9 秒,采用三电机全轮驱动,最大功率高于 1100 马力,极速超过 200mph(约合 321.9km/h),续航约 836.8 公里。

 

 

随着马斯克演讲的进行,特斯拉盘后交易时段股价一度上涨逾 5%。但是随后马斯克表示,此次活动所展示的部分技术只是“接近于可用”(close to working),直到电池日活动结束,投资者高度期待的百万英里电池依然不见踪影,特斯拉股价也转为下跌近 7%。

 

 

虽然特斯拉的股价应声下跌,部分电池工艺的关键部分还处于研发阶段,但这次发布会也给国内汽车电池制造商敲响一个警钟“千万不要起大早赶晚集”,目前电动车竞争这么激烈的情况下,谁能抢先研发并生产出续航能力超强的电池,谁就抢占市场的先机。

 

以下是对特斯拉电池日重点内容梳理,小编还整理了特斯拉电池日的 PPT,公众号对话框回复【特斯拉电池日】即可下载。

 

【特斯拉整体情况】

1、今年销量指引。2019 年销量增长 50%,今年有希望实现 30-40%的销售增长。

2、未来电池需求。10TWh(10,000GWh)电池生产,其中包括 3500GWh 紧凑和中型车的电池需求;900GWh 的豪华车和 SUV;1100GWh 皮卡;3000GWh 的 semi;1500GWh 小型车和 Robotaxi。

3、电池日创新带来的变化。电池日包括 5 部分,电池设计、电池工厂、正极材料、负极材料、整车电池一体化。如果这 5 部分的创新都能兑现,续航能力将提高 54%,成本将下降 56%,超级工厂的投资将下降 69%。实现部分目标将需要 12-18 个月,完全实现则需要大约 3 年。

4、推出新车型。大约 3 年后,有信心能制造出一款售价 25000 美元、续航>520km 的车型上,并采用以上新技术。

5、Cybertruck 已经收到了超过 60 万辆订单,预计销量将达到每年 25 万到 30 万辆。