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4680“絆不住”特斯拉

07/01 10:22
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6月26日,有消息稱,特斯拉正在考慮停止在德克薩斯州Giga Texas工廠生產(chǎn)4680電池。

據(jù)悉,這主要是因?yàn)?680電池能量密度和充電性能不盡人意,且成本更高。該消息還稱,如果降本無(wú)法在年底前達(dá)到預(yù)期效果,特斯拉將放棄4680電池生產(chǎn),轉(zhuǎn)而向外部供應(yīng)商采購(gòu)。

但值得一提的是,蓋世汽車注意到,上述消息放出后,6月27日,特斯拉收漲近5%,市值超6200億美元。

有分析稱,特斯拉股價(jià)拉漲或因該公司4680電池生產(chǎn)考慮向外采購(gòu)。

資本的“竊喜”不無(wú)道理。畢竟從短期來(lái)看,特斯拉執(zhí)著于研發(fā)及量產(chǎn)4680電池已然消耗太多資金且似乎效率不高。

財(cái)報(bào)顯示,2023年全年,特斯拉研發(fā)投入39.69億美元(約288億元人民幣)。其中同年第四季度,該公司研發(fā)費(fèi)用同比增長(zhǎng)35%,達(dá)到10.94億美元(約78.25億元人民幣)。

這是特斯拉歷史最高的研發(fā)投入。

而今年一季度,特斯拉財(cái)報(bào)會(huì)議顯示,4680電池生產(chǎn)效率僅比Q4提升18%-20%。也就是說(shuō),特斯拉似乎用了更多的錢辦了效率更低的事。

這對(duì)于資本而言,顯然不是好事。

那么,如若特斯拉4680電池自產(chǎn)當(dāng)真受阻,對(duì)特斯拉意味著什么?對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)而言,又意味著什么?

向上、向下,4680肩負(fù)特斯拉車型推新重任

4680對(duì)于特斯拉的意義,就像該公司此前傾注心力專研的一體化壓鑄技術(shù)與純視覺(jué)方案一般,最大的核心價(jià)值在于——降低成本。

正如光大證券在研報(bào)所示,4680電池實(shí)現(xiàn)了成本降低與體積降低(續(xù)航里程)的平衡。一方面,提高圓柱電池的尺寸,可以降低結(jié)構(gòu)件等的成本,但降本的幅度會(huì)趨于平緩。

2020年,特斯拉發(fā)布4680電池。

在研發(fā)之初,馬斯克認(rèn)為電池制造效率太低,特斯拉可以重新發(fā)明電池制造流程,拋棄常規(guī)做法,降低50%成本。同年9月,馬斯克曾介紹稱,4680電池的能量密度提升了5倍,續(xù)航里程提升了16%,輸出功率提升了6倍,并且成本還降低了14%。

另一方面,如果圓柱電池尺寸過(guò)大,空間的利用率就會(huì)降低,這就會(huì)降低電芯體積能量密度,進(jìn)而會(huì)影響續(xù)航;同時(shí),大電芯的散熱問(wèn)題,一直是困擾電池行業(yè)發(fā)展的重要難點(diǎn)。

因此,在降本和續(xù)航的平衡上,4680電池被認(rèn)為是一個(gè)“最優(yōu)解”。

換言之,對(duì)于特斯拉而言,該公司寄希望于通過(guò)4680電池生產(chǎn)出性能更優(yōu)越且成本更低的新能源汽車。

而對(duì)于眼下“價(jià)格戰(zhàn)”愈演愈烈的汽車市場(chǎng)而言,顯然后者——更低的成本將會(huì)極大助力特斯拉在汽車產(chǎn)業(yè)具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

要知道,一直以來(lái),特斯拉車型推新節(jié)奏較慢,鮮少有新的車型系列進(jìn)入市場(chǎng),一般為在現(xiàn)有車型系列中更新迭代。

今年一季度,特斯拉方面曾表示,將加速推出更實(shí)惠的車型,加快新車型的推出速度,但預(yù)計(jì)2024年銷量增長(zhǎng)率仍將較2023年“顯著下降”。

馬斯克也在電話會(huì)議上表示,該公司計(jì)劃在“2025年初,如果不是今年(2024年)晚些時(shí)候”開(kāi)始生產(chǎn)更便宜的新車型,此前預(yù)計(jì)在2025年下半年開(kāi)始。

“更便宜”的車型,則意味著更低的生產(chǎn)成本,而在特斯拉的電池計(jì)劃中,4680電池?zé)o疑承擔(dān)極其重大的“降本”責(zé)任。

截至目前,特斯拉并未推出所謂“更便宜”的車型,但顯然,該公司“更貴”的車型已然在火熱籌備中。

據(jù)悉,目前特斯拉使用4680電池的車型主要是Cybertruck,該款車預(yù)定量超過(guò)了240萬(wàn)輛。此外,有消息稱,特斯拉即將大規(guī)模量產(chǎn)的Semi以及將于2025年發(fā)布的Roadster也均計(jì)劃搭載4680電池。

要知道,無(wú)論是Semi,還是Roadster,根據(jù)蓋世汽車查閱到的相關(guān)信息,上述兩款車型定價(jià)皆或超百萬(wàn)元。

也就是說(shuō),在特斯拉的車型規(guī)劃中,“更便宜”的車型意味著擴(kuò)大銷量,搶占市場(chǎng)份額,“更貴”的車型意味著提高單車?yán)麧?rùn)率,增加特斯拉利潤(rùn)空間,而這其中,都少不了4680電池的助力。

技術(shù)“優(yōu)越”在哪?又“卡”在了哪?

但事實(shí)卻是,自特斯拉宣布推出4680電池以來(lái),業(yè)內(nèi)關(guān)于這款電池生產(chǎn)進(jìn)展的消息大多不太樂(lè)觀。

4680電池是把圓柱電池的尺寸從直徑21毫米、長(zhǎng)70毫米提升至直徑46毫米、長(zhǎng)80毫米,這也是 “4680” 電池名稱的由來(lái)。

相較于之前的2170電池,4680電池的單體能量密度提高了5倍,電力相比有極耳電池提升了6倍,功率輸出提升了6倍。

那么,擺在特斯拉4680電池面前的難題都有哪些?

從技術(shù)角度來(lái)看,4680電池的獨(dú)特之處更多在于其在設(shè)計(jì)中增加了單體尺寸,取消了電池極耳,采用整個(gè)電池底部和外殼作為極耳的“全極耳”(或稱“無(wú)極耳”)工藝;此外,4680電池還使用干法電極,不需液態(tài)粘合劑。

首先是無(wú)極耳工藝。電池分為正極和負(fù)極,極耳就是從電芯中將正負(fù)極引出來(lái)的金屬導(dǎo)電體,即電池進(jìn)行充放電時(shí)的接觸點(diǎn)。

特斯拉4680電池采用的無(wú)極耳技術(shù),通過(guò)在電極端鍍上導(dǎo)電材料,使正負(fù)極集流體可以直接與蓋板、殼體連接,實(shí)現(xiàn)電流在電極集流體、蓋板、殼體之間傳導(dǎo),大大減少了電子的傳輸路徑。

據(jù)了解,采用無(wú)極耳技術(shù)的4680電池在生產(chǎn)工藝上面臨著諸多挑戰(zhàn),重點(diǎn)表現(xiàn)在分切、注液、揉平和激光焊接等環(huán)節(jié)。

其中,在激光焊環(huán)節(jié)——從傳統(tǒng)兩個(gè)極耳的點(diǎn)焊到全極耳面焊,焊接工序和焊接量都會(huì)變多,激光強(qiáng)度和焦距不容易控制,易焊穿燒到電池內(nèi)部或者無(wú)法焊全。

據(jù)悉,曾有設(shè)備供應(yīng)商告訴相關(guān)媒體:“特斯拉到今年(2023年)也沒(méi)有明確定義焊接效果要做到什么樣。特斯拉從源頭去革新,但到落地的細(xì)枝末節(jié)上他們也把不準(zhǔn)。”

而這些問(wèn)題則直接影響4680電池的良品率。

有消息顯示,2022年年底,特斯拉4680電池生產(chǎn)良率只有92%。而依照電池行業(yè)測(cè)算,4680電池的良率要超過(guò)95%,才能壓低成本,實(shí)現(xiàn)商用。

其次是干法電極工藝。由于傳統(tǒng)的濕法工藝的濕法涂布設(shè)備、人工、廠房成本占整個(gè)電池制造的22.76%。特斯拉便主張干法電極,不使用液態(tài)粘合劑。

馬斯克曾表示,僅靠干式涂布工藝,特斯拉就能將單位產(chǎn)能的設(shè)備支出減少三分之一,將電極生產(chǎn)車間的占地面積和能源損耗減少90%。他還希望,通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)改進(jìn),將每輛車的電池成本再降5000美元左右。

但早在2022年,外媒路透社在采訪了12位電池專家后獲悉,透露特斯拉在推進(jìn)這一工藝量產(chǎn)中卻遇到了不少挑戰(zhàn)。

這主要是因?yàn)椋?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E7%94%B5%E5%8A%A8%E6%B1%BD%E8%BD%A6/">電動(dòng)汽車使用的動(dòng)力電池因?yàn)楦蠛透?,所以難以用干式涂布工藝在保證質(zhì)量的情況下進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn)。

而且,因?yàn)楫a(chǎn)量太小了,所以該工藝原本應(yīng)該帶來(lái)的節(jié)約成本的效果也相應(yīng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

4680的意義不止于“降本”本身

當(dāng)然,即使上述兩大創(chuàng)新工藝具備一定的技術(shù)難度,特斯拉也確實(shí)有難關(guān)需要克服。但不得不承認(rèn)的事實(shí)是,特斯拉已然實(shí)現(xiàn)了4680電池量產(chǎn),只是前提是“小規(guī)?!薄?/p>

那么,4680電池究竟為特斯拉帶來(lái)多大的成本效益呢?

相關(guān)行業(yè)預(yù)測(cè)顯示,即使特斯拉能夠在2024年年底實(shí)現(xiàn)成本降低目標(biāo),4680電池的成本仍可能在0.8-1元/Wh區(qū)間。

反觀我國(guó)動(dòng)力電池廠商,在4680電池從發(fā)布到2023年底開(kāi)始量產(chǎn)的近四年間,寧德時(shí)代、比亞迪等電池制造商已經(jīng)將電池成本降低至0.4元/Wh。

也就是說(shuō),短期來(lái)看,4680電池仍然難以成為特斯拉降低成本的“關(guān)鍵武器”。

現(xiàn)如今,特斯拉被曝疑似放棄自產(chǎn)4680電池,疊加馬斯克在今年一季度財(cái)報(bào)電話會(huì)議中表示,特斯拉將考慮從更多外部供應(yīng)商采購(gòu)電池,以及蓋世汽車注意到,來(lái)自韓國(guó)的報(bào)道顯示,韓國(guó)本土電池制造商已準(zhǔn)備好大規(guī)模生產(chǎn)直徑為46毫米的圓柱形電池,都似乎在一定程度上證實(shí)了這一傳言。

此外,正如前文所述,特斯拉對(duì)4680電池的需求量極大,LG新能源一家的電池產(chǎn)能或許不足以滿足。

最新消息顯示,LGEnergySolution和三星SDI正積極備戰(zhàn),開(kāi)始大規(guī)模量產(chǎn)4680電池。

目前尚不能確定特斯拉是否當(dāng)真放棄自己生產(chǎn)4680電池,但不可否認(rèn)的是,這家自創(chuàng)立起便不斷走在創(chuàng)新的路上的新能源汽車企業(yè),確實(shí)在不知疲倦地為汽車產(chǎn)業(yè)開(kāi)辟新的發(fā)展道路與方向。

正如業(yè)內(nèi)相關(guān)評(píng)論所言:“站在技術(shù)進(jìn)化的角度,特斯拉給整個(gè)行業(yè)探了路。4680電池統(tǒng)一了大圓柱動(dòng)力電池的尺寸標(biāo)準(zhǔn);目前,寧德時(shí)代等電池巨頭也開(kāi)始探索干法電極工藝,將這一工藝?yán)砟钔卣怪岭姵馗裟さ炔考?。?/p>

在馬斯克的帶領(lǐng)下,特斯拉對(duì)電池技術(shù)的又一次顛覆和革新,極有可能帶動(dòng)動(dòng)力電池制造的一次技術(shù)革命。

縱觀馬斯克的種種創(chuàng)新之舉,皆難免引人深思:究竟何為創(chuàng)業(yè)者?

僅僅是注冊(cè)一家公司?按照過(guò)往經(jīng)營(yíng)者走過(guò)的路按圖索驥?只為“前人栽樹(shù)后人乘涼”?

或許并不盡然。

在4680電池技術(shù)創(chuàng)新的道路上,無(wú)論其結(jié)果如何,特斯拉和馬斯克都沒(méi)有失敗。永遠(yuǎn)不要嘲笑敢于顛覆固有方法論的創(chuàng)新拓荒者。此為創(chuàng)業(yè),亦為創(chuàng)新。

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