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一文看懂:万众瞩目的电池日,特斯拉带来了什么?

  • 09-23
  • 来源:电车资源

因疫情一度推迟的特斯拉“电池日”在万众期待中到来,但没有预期的“百万英里”电池,部分新技术也尚不成熟,鉴于此前市场期待过高,特斯拉股价周二盘后大幅下挫。

马斯克很早便开始为电池日活动造势,今年4月,他曾表示,电池日活动是“特斯拉历史上最让人兴奋的日子之一”,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。

然而,电池日上期待已久的“百万英里”电池没有出现,特斯拉在电池日上发布了全新的“4680”型电池,续航里程提高16%,能量密度提高五倍,动力输出提高六倍。马斯克称,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。

如果实现生产和化工方面的所有创新,电池续航能力将提高54%,成本将下降56%,超级工厂的投资将下降69%。马斯克称,大约在三年后,特斯拉有信心能制造出一款价格仅为25000美元(约合人民币17万元)的全自动驾驶汽车。目前特斯拉最便宜的车型Model3标准续航升级版起售价为37990美元(约合人民币25.7万元),这意味着三年后特斯拉入门车型还有34%的下降幅度。

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),目前仍然无法大规模生产。

外界可能还不了解扩大新技术生产规模的极端困难性,它比制造一些原型产品要困难10到100倍,而制造机器的机器也要比机器本身复杂困难得多。”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。

特斯拉电池日重点内容梳理:

【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(约17万人民币)、续航>520km的车型上,并采用以上新技术。

5、自动驾驶系统。全自动驾驶系统Autopilot的测试版将在未来一个月左右发布。马斯克表示,自动驾驶的行业平均水平是每百万英里就会发生2.1起事故,但如果启用特斯拉Autopilot,事故概率将降低到0.3起/百万英里。

6、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。

7、部分车型电池“全镍化”。特斯拉将在能源密集型车型,如Cybertruck和Semi中,100%使用镍,而其他车型将使用镍与其他化学物质的结合。

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1、【电池设计】-无极耳电池、46800电池、成本下降14%

a)过去公司已经与合作伙伴一起,完成了一次创新,就是2008年的18650升级到2017年的21700,能量密度增加50%。

b)未来会采用无极耳电池。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。

c)采用46800电池。更大的圆柱电池可以降低成本,最大的挑战是快充。新电池长度80mm,直径46mm,能量增加5倍,续航提升16%。量产地点在加州弗里蒙特工厂。

d)采用新电池,成本可以下降14%。

图:无极耳电池

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图:更大的圆柱电池可以降低成本

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图:46800电池性能

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2、【电池工厂】-干法电极、生产工艺优化、产能目标、成本降低18%

a)采用干法电极工艺。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,公司进行大量实验,最后能够实现实际应用。但还没有十拿九稳的成熟,还不能疯狂扩大产能。优势是简化工序。

b)降低产能投资。能够最大可能简化流程。目标是未来在现在150GWh的工厂空间中能够容纳1TWh产能,每GWh产能投资降低75%。

c)生产工艺优化。连续性的加工产出是公司电池工厂的目标,能够效率最大化,并最大化产出。1条组装线做到20Gwh,单线产出提升7倍。

d)产能目标。2022年100GWh产能,2030年3TWh产能。其中2022年的100GWh是与供应商合作之外的完全自产的产能。

e)这一环节,成本可以下降18%。

图:产能投资降低

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图:产能目标

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3、【负极材料】-硅负极、成本下降5%

a)硅非常重要,地球上具有很丰富的资源,储能性能更好。大家不愿意用硅,是因为他的膨胀,会与隔膜反应,形成凝胶状。

b)公司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。

c)公司硅材料成本很低,可以做到1.2美金/KWh。

d)这一环节,成本可以下降5%。

图:特斯拉硅材料成本

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图:特斯拉硅材料处理方式

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4、【正极材料】-无钴、成本下降12%

a)正极将消除钴的使用,依赖镍。分为3步走,

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;

第二部是镍锰材料,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。

b)将在美国建立正极材料工厂,可以减少80%的运输成本。

c)布局上游资源和电池回收,降低成本。

d)这一环节,成本可以下降12%。

图:正极材料成本拆分

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图:在北美建立正极材料工厂

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5、【电池整车一体化】-成本降低7%

未来推动汽车车身一体化结构的设计。同时pack结构需要优化。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%,可能能带来14%的续航增加。这一环节可以降低成本7%。

图:pack结构优化

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图:车身电池整合设计

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11、全新旗舰Plaid Model S

官方公布系统综合最大功率1100马力,0-100km/h加速低于2秒,最高时速320km/h,EPA续航832kmModel S Plaid正式上线接受预定,售价为134000美元,约合906899元人民币,2021年晚期交付。

2020特斯拉电池日:5倍能量电池、2.5万美元新车


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