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特斯拉屠杀2.0,自制电池,一步步打掉成本“底

来源:常山信息港 发表时间:2020-03-06 10:45
  特斯拉还会继续降价吗?答案是肯定的。
 
  这次原因只在于电池,如果说“抛弃”松下,牵手宁德时代和LG化学,是特斯拉电池降本的1.0,那么自制电池,将会打掉当前动力电池的成本底裤。
 
  1.目标明确,降本扩产
 
  马斯克多次公开强调,目前从日本松下采购的电池太贵,同时电芯产能不足严重限制了整车的产量。
 
  为了避免依赖于电池厂商,特斯拉早已决定要自制电池。
 
  自制电池,直接奔着三个目标:降低电池成本,提高能量密度,大批量生产。
 
  降低电池成本,可以降低车价或增加每辆车利润;提高能量密度意味着可以用更少的电池达到相同的续航里程,或使用相同数量电池而大大提高续航里程;而大批量生产,能进一步降低成本。
 
  特斯拉内部启动了名为“Roadrunner”的秘密项目,建立了秘密电池实验室。
 
  2.牵手大佬戴恩:着力基础研发
 
  2016年,特斯拉与加拿大锂电技术先驱杰夫·戴恩(JeffDahn)团队签署了电池研发协议。
 
  戴恩是国际著名锂电专家,研究领域为锂离子电极材料、锂离子电池故障机理诊断、电解质添加剂等,与美国著名材料公司3M有长达20年的合作基础。
 
  牵手特斯拉后,戴恩团队的工作主要也集中在电池循环性和能量密度提升,同时要降低成本。
 
  姜是老的辣,目前有两个成果值得大家关注,均来自于戴恩的论文:
 
  一篇论文显示,基于NMC的三元电池,新配方经过1000次充电后,容量保持率高达95%,而标准配方容量保持率只有50%;新配方即使经过4000次充电后,容量保持率达90%,因此,新配方电池可以使电动汽车使用寿命提高到160万公里;
 
  第二篇论文,通过理论模拟与实验测试,发现在高镍NCA(Ni含量>0.9)体系中,价格昂贵的钴Co的作用并不明显,可被价格低廉的铝Al、锰Mn、镁Mg等替代,这也就是“无钴”电池的来源。
 
  3.收购Maxwell:干电极技术+超级电容+预锂化
 
  2019年5月,特斯拉收购了电池技术公司Maxwell,Maxwell有三大核心技术:
 
  干电极
 
  传统电芯的正负极片制造,一般会使用粘合剂(PVDF+NMP或水性SBR或CMC)与正负极粉末混合后,再涂覆在极片上,并干燥;
 
  而干电极技术,是将细粉状PTFE与电极粉末混合,通过挤压机形成薄的电极材料带,再层压到金属箔集电体上。
 
  干电极技术更改了材料,也有优化了工艺,再次降低了成本,提高了能量密度。
 
  超级电容
 
  超级电容并不是什么新鲜东西,与电池一样,本质上是一种储能器件,主要优势是能快速充放电。
 
  Maxwell在17年申请了一项名为“超级电容+圆柱电池”专利,汽车在急加减速时,使用超级电容,而正常驾驶时使用圆柱电池,两者结合,可以提高整车的性能和效率。
 
  预锂化
 
  电池在化成时,负极界面形成的SEI膜会消耗掉从正极脱嵌的锂离子,从而降低电池容量。而预锂化技术,就是额外寻找锂源,以弥补电池化成时锂离子的损耗。
 
  Maxwell在2018年申请了一项预锂化负极专利,专利显示,负极(Graphite/SiO/LiMetal)预锂化之后,可大大提升循环效率。
 
  4.建立电池生产线,招兵买马,锁定上游原材料
 
  有了技术,万事具备,只欠东风。
 
  2019年特斯拉悄悄收购了一家加拿大公司名为HibarSystems,这家公司主要产品是电池制造设备和工艺,快速锂离子电池制造系统,其在中国和德国也有工厂。
 
  于此同时,特斯拉加州自建的电池工厂,开始大规模招聘电芯产线工程师,设备开发工程师等。
 
  为了支持电池的生产,特斯拉与来自于中国、澳大利亚、美国等矿厂巨头签订了协议,以保证原材料供应。
 
  5.成果显著
 
  就这样,特斯拉一步步完成了从原材料布局、电池基础研发、电芯制造到产线建立所有工作。
 
  取得了显著的成果:
 
  新一代电池,能量密度已超过350Wh/kg,每一辆车可节省200到1000美元,进一步朝着500Wh/kg的目标进发。
 
  来源:Maxwell
 
  最重要的是,电池成本已经下降到100美元每度电(约合人民币701元)。
 
  而同期投资机构瑞银给出的数据,松下的电池成本约为771元每度电,宁德时代电池成本约为1042元每度电。
 
  这样产品一旦量产,将会屠杀掉目前市场大部分产品。
 
  马斯克说,要力争自制电池在今年4月“电池投资者日”上安装在ModelS或ModelX上。
 
  最后,围绕着电池,电动汽车车企可谓做足了文章,而特斯拉是不折不扣实践者,颠覆者,也是很好的宣传家。
 
  当大家还在纠结磷酸铁锂和三元的时候,或许会再次被特斯拉打得措手不及,毕竟每一次都会改变游戏规则。
 
  
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