為什么說‘電池日’是特斯拉萬億市值的重要臺階?

‘加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變’作為特斯拉的使命，這句話也成為了特斯拉解釋一切的‘原理’。

從用戶到企業(yè)高管，似乎一切的戰(zhàn)略、策略、決策都能用這句話解釋。小到最近在中國區(qū)推動的針對燃油車牌潛在車主的貸款補(bǔ)貼政策，大到特斯拉的專利開放，甚至是今天公布的電池技術(shù)研發(fā)路徑，都可以看做是在擴(kuò)大電動汽車競爭力，加速取代燃油車。

而這個使命中最關(guān)鍵的詞是‘加速’，特斯拉似乎是一家不愿按照‘正常速度’發(fā)展的企業(yè)，‘加速’是一種常態(tài)。

這種‘加速感’也體現(xiàn)在了創(chuàng)始人馬斯克的‘超前發(fā)布’之上。在智能和自動駕駛領(lǐng)域，特斯拉緊趕慢趕的完成了算法、系統(tǒng)、甚至是芯片的自研，除了半導(dǎo)體的制造，特斯拉幾乎把一個汽車產(chǎn)業(yè)鏈條上的所有軟硬件上能力的分工全都大包大攬了。

馬斯克的目標(biāo)更像是建立一個高度垂直整合的公司，就像是像福特汽車早期從鐵礦石到汽車生產(chǎn)體系的數(shù)字時代版本。

他在智能和自動駕駛領(lǐng)域已經(jīng)初步完成了垂直整合，形成了完整的數(shù)據(jù)閉環(huán)。回看關(guān)于自動駕駛的一系列成果，即便是‘跳票’不少，但大部分都兌現(xiàn)了諾言，且不意外的是它始終是那位‘行業(yè)領(lǐng)先者’，特斯拉的‘垂直整合’能力可見一斑。

今天的‘電池日’可以說是特斯拉另一個更具里程碑意義的發(fā)布會，甚至是特斯拉突破萬億市值的重要能力展望。

表面上，特斯拉試圖通過‘重新定義電池’解決馬斯克口中‘真正限制特斯拉成長的’以及‘最基礎(chǔ)的規(guī)模制約’。但特斯拉其實(shí)在重新定義‘電池體系’的效率，從擁有在動力電池產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵部分的自主研發(fā)實(shí)力，到‘秀’出通過這套新的‘集中整合’帶來了系統(tǒng)性的創(chuàng)新，特斯拉的更大的野心初顯。

電池體系下的‘組合創(chuàng)新’

馬斯克的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn) 100% 的純電交通。而這需要電池的總量變?yōu)楝F(xiàn)在 100 倍，至少需要 10TWh 的生產(chǎn)總量。(1TWh 約等于 1000GWh)總量成長的背后反映的是馬斯克推算的電池生產(chǎn)能力的成長速度需要乘上 1600 倍。

目前整個特斯拉 gigafactory 1 的電池產(chǎn)能也僅有 0.15TWh。以目前的規(guī)模實(shí)現(xiàn) 20TWh 的電池總量，需要 2 萬億美元級別的資金投入，需要 280 萬個工作崗位，相當(dāng)于 135 個 Gigafactory 1 工廠。

所以馬斯克認(rèn)為目前普及電動車仍需解決的問題是：

1、電池工廠的產(chǎn)能和規(guī)模擴(kuò)張有限。

2、電池成本下降速度還是太慢。

特斯拉的‘自研電池’從電芯設(shè)計、電芯工廠、陽極材料、陰極材料、整車制造這五個方面來突破這些瓶頸。

全新4680 無極耳電池：

為了迅速擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、顯著降低電芯成本、大幅提升續(xù)航里程，特斯拉開發(fā)出一款全新尺寸的 4680 無極耳電池，高度為 80mm，直徑為 46mm。

無極耳電池與傳統(tǒng)鋰電池相比，電池兩端不再有凸起的極耳。目的是為了降低內(nèi)阻。無極耳結(jié)構(gòu)使得兩極間距縮短，馬斯克表示內(nèi)阻可以降至原來的 1/5，而這個設(shè)計可顯著降低發(fā)熱量，解決高能量密度電芯的散熱問題，并提高充放電峰值功率。

最終使新電池的能量為過去的 5 倍，功率為過去的 6 倍，同時成本降低 14%，續(xù)航里程提高 16%。

原料硅陽極材料：

特斯拉選用儲能效果好的生硅材料，重新開發(fā)電芯陽極，并通過增加彈性的離子聚合物涂層以穩(wěn)定硅表面結(jié)構(gòu)，提升電芯穩(wěn)定性和安全性。該技術(shù)可增加 20% 的續(xù)航里程，同時成本降低 5%。

不含鈷的高鎳陰極材料：

陰極材料對提升能量密度至關(guān)重要，因此特斯拉開發(fā)出不含鈷的高鎳陰極材料，最大化提升鎳含量，同時采用新的涂層與摻雜物，將陰極成本下降 15%。

但馬斯克在現(xiàn)場透露，磷酸鐵鋰電池在特斯拉產(chǎn)品中也會大量使用。特斯拉會根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)不同，運(yùn)用不同的電池材料。例如未來類似 Semi 和 Cybertruck 會使用更高鎳的電池。

全新電芯工廠：

有了全新的電池之后，正對特斯拉大量的電池需求，并不寄希望與合作生產(chǎn)，而是大幅提升自己的電池產(chǎn)能。

所以全新的特斯拉電池生產(chǎn)線的‘產(chǎn)能’成為了新的關(guān)鍵要素，有趣的是馬斯克說電池產(chǎn)線的靈感來源于兩種古老工業(yè)：現(xiàn)代印刷業(yè)和玻璃瓶工廠。當(dāng)然，這背后也隱藏著 2019 年 10 月特斯拉秘密收購的加拿大電池制造設(shè)備生產(chǎn)商 Hibar 的能力所在。

電池產(chǎn)線主要涉及電極生產(chǎn)、環(huán)繞電極片、組裝、排列四大工藝。

特斯拉 2019 年收購的 Maxwell 帶來了今天的全新干電極工藝。相比原來繁雜的濕式工藝，特斯拉如今使用干粉末壓制技術(shù)代替。

由于新的 4680 無極耳電芯無需安裝、焊接極耳，擁有更簡化的制造過程和更少的零件。但馬斯克表示‘simple is hard’。更重要的是特斯拉希望以這種‘high speed continuous motion assembly 高速連續(xù)動態(tài)裝配’來提升生產(chǎn)效率。

特斯拉表示這條新生產(chǎn)線，設(shè)計產(chǎn)能就高達(dá) 20GWh，擁有此前生產(chǎn)線 7 倍的生產(chǎn)能力，可顯著提升生產(chǎn)效率，同時每千瓦時產(chǎn)能的投資成本下降 75%，為快速擴(kuò)張生產(chǎn)規(guī)模提供有利條件。

整車制造：

在這套電池體系下，體現(xiàn)特斯拉垂直整合的最好案例就是特斯拉改變了電池與車結(jié)合的方式。

特斯拉開發(fā)出一種全新的車身架構(gòu)，將電池包設(shè)計為車身結(jié)構(gòu)件，將電池包和車身前后部一體化成型，此結(jié)構(gòu)帶來超高強(qiáng)度車身，同時車輛的重量分布也更靠近中心，帶來更靈活的操控性。為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計，特斯拉專門研發(fā)一種前所未有的新配方合金材質(zhì)，加強(qiáng)車身強(qiáng)度。這一車身架構(gòu)將提升 14% 的續(xù)航里程，將整體結(jié)構(gòu)減重 10%，并減少 370 個零件。

這種類似與 CTC 技術(shù) (cell to chassis， 即將電芯集成到底盤) 的能力是現(xiàn)有電池廠商和整車企業(yè)難以整合的，應(yīng)為這涉及到兩個領(lǐng)域的交叉，而電池廠商則是以效率最大化為基礎(chǔ)的，也就是以盡可能的‘標(biāo)品’為基礎(chǔ)的，所以正對車企的單獨(dú)定制并不容易。

最終通過這一系列的‘組合創(chuàng)新’，特斯拉帶來了‘質(zhì)變’：特斯拉每千瓦時電池成本降低 56%，續(xù)航里程提升 54%，投資生產(chǎn)成本下降 69%。