特斯拉電池日大猜想：能否推出百萬(wàn)英里電池?

北京時(shí)間9月23日3:30，萬(wàn)眾矚目特斯拉的“電池日”活動(dòng)將會(huì)在特斯拉年度股東大會(huì)后舉行。這兩場(chǎng)活動(dòng)將在特斯拉加州工廠舉行，并進(jìn)行線(xiàn)上直播。今年1月，馬斯克曾表示這次“電池日”活動(dòng)將是“特斯拉歷史上最激動(dòng)人心的一天。”上周，鋼鐵俠再次預(yù)告：“電池日當(dāng)天將會(huì)揭曉很多激動(dòng)人心的事”。

目前已經(jīng)確定的是當(dāng)天特斯拉將公布財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)以及上海、柏林超級(jí)工廠的狀況和未來(lái)計(jì)劃，但這些顯然不會(huì)是鋼鐵俠所稱(chēng)的“激動(dòng)人心的事件”。真正能令市場(chǎng)激動(dòng)的事情在于電池本身：特斯拉能否推出實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)英里電池的承諾?能否通過(guò)硅納米線(xiàn)技術(shù)或干電極技術(shù)大幅提高電池能量密度?亦或者能否通過(guò)Roadrunner項(xiàng)目降低電池生產(chǎn)成本?

無(wú)論特斯拉公布了哪一方面的進(jìn)展，都將是一項(xiàng)革命性的技術(shù)突破?？梢院敛豢鋸埖恼f(shuō)，“電池日”這一天不僅將揭示特斯拉未來(lái)走向，更可能改變整個(gè)電動(dòng)車(chē)行業(yè)未來(lái)的命運(yùn)。

第一大疑問(wèn)：能否推出百萬(wàn)英里電池?

早在去年4月，馬斯克就承諾要開(kāi)發(fā)出能持續(xù)一百萬(wàn)英里(約161萬(wàn)公里)的電池，這意味著新電池壽命將比目前的電池(40萬(wàn)-80萬(wàn)公里)提高一倍。百萬(wàn)英里電池將大大降低電動(dòng)汽車(chē)制造成本，同時(shí)汽車(chē)持有成本也會(huì)降低，從而為特斯拉提供巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。瑞銀分析師指出，百萬(wàn)英里電池可以在未來(lái)三年為每輛汽車(chē)節(jié)省2300美元。

去年6月，特斯拉電池專(zhuān)家杰夫·戴恩(Jeff Dahn)團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一篇論文，其中提到，特斯拉新型電池是一款鋰電子電池，將具有下一代“單晶”NMC陰極和新的高級(jí)電解液，這就為特斯拉的“百萬(wàn)英里電池”設(shè)想提供了技術(shù)支撐。相比現(xiàn)代傳統(tǒng)電池，這款新型電池的充電生命周期提升到4000次，電池生命周期內(nèi)的汽車(chē)?yán)m(xù)航里程也將因此突破100萬(wàn)英里。

當(dāng)然，在“百萬(wàn)英里”電池道路上并非后無(wú)來(lái)者。此前，寧德時(shí)代宣稱(chēng)研發(fā)出了 124 萬(wàn)英里壽命的電池。今年5月，通用汽車(chē)高管也表示，通用在開(kāi)發(fā)百萬(wàn)英里電動(dòng)汽車(chē)電池方面已接近成功。不過(guò)，韋德布什(Wedbush)分析師丹尼爾·艾夫斯(Daniel Ives)表示，這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)更多的在于規(guī)模和范圍，“其他廠商也都可以聲稱(chēng)開(kāi)發(fā)出了百萬(wàn)英里電池，但是目前只有一個(gè)工廠能夠真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，那就是特斯拉的上海工廠。”

今年6月，外媒報(bào)道特斯拉擴(kuò)大了Skunkworks(臭鼬工廠)實(shí)驗(yàn)室的場(chǎng)地，以增加電池試點(diǎn)生產(chǎn)線(xiàn)。而外界推測(cè)這個(gè)實(shí)驗(yàn)室所研發(fā)的新的鋰離子電池就是特斯拉此前透露的“百萬(wàn)英里”電池。這樣看來(lái)，在本次“電池日”活動(dòng)上，萬(wàn)眾矚目的百萬(wàn)英里電池似乎已經(jīng)呼之欲出了。

分析人士猜測(cè)，在電池日當(dāng)天，特斯拉可能會(huì)發(fā)布Model S和Model X的新版本，甚至可能在新版本汽車(chē)上直接應(yīng)用這種新型的電池。

第二大疑問(wèn)：硅納米線(xiàn)還是干電極技術(shù)?

對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的電池來(lái)說(shuō)，除了提高電池壽命以外，更關(guān)鍵的在于提高電池能量密度，因?yàn)檫@將直接決定電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航能力。

自去年2月特斯拉以 2.18 億美元溢價(jià)55%收購(gòu)超級(jí)電容器領(lǐng)軍制造企業(yè)Maxwell后，市場(chǎng)普遍預(yù)測(cè)特斯拉會(huì)利用Maxwell的看家本領(lǐng)“干電極技術(shù)”來(lái)實(shí)現(xiàn)特斯拉電池在能量密度方面的技術(shù)突破。

在常規(guī)的電池制造中，制造商通常需要在電極箔上涂上具有粘合劑的溶劑與負(fù)極或正極粉末混合后的濕漿并干燥。而所謂“干電極技術(shù)”，就是不需要涂抹濕漿，也就不需要使用溶劑。這樣就可以加快電池制造速度，降低電池制造成本，而且更重要的是，通過(guò)這一技術(shù)可以使電池的能量密度提升20-30個(gè)百分點(diǎn)以上。

特斯拉Model 3中使用的當(dāng)今電池的能量密度約為260Wh/kg，而Maxwell曾表示，用干電極技術(shù)制成的三元鋰電池電芯單體能量密度最高可達(dá)到500Wh/kg。

不過(guò)，在8月末特斯拉公布“電池日”活動(dòng)的邀請(qǐng)海報(bào)后，市場(chǎng)上又出現(xiàn)了新的猜測(cè)。

這張海報(bào)的背景圖上的點(diǎn)陣線(xiàn)條圖案被認(rèn)為是一種新電池材料——硅納米線(xiàn)的結(jié)構(gòu)圖，這就讓人們出現(xiàn)了新的猜想：難道特斯拉是準(zhǔn)備推出硅納米線(xiàn)電池嗎?

所謂硅納米線(xiàn)，就是一種新型的半導(dǎo)體納米材料，它解決了普通硅材料容易膨脹破裂的問(wèn)題，而同時(shí)又能儲(chǔ)存比常規(guī)的電池材料石墨多十倍的的電能。如果將其應(yīng)用創(chuàng)造出新型電池，可以使電池密度提高50%。

進(jìn)一步加強(qiáng)人們猜測(cè)的是網(wǎng)上曝光的一張?zhí)厮估S圖片。圖片顯示，硅納米線(xiàn)電池陽(yáng)極材料的專(zhuān)利技術(shù)商Amprius正位于特斯拉在加利福尼亞的弗里蒙特工廠附近，而后者也是特斯拉即將舉辦的“電池日”活動(dòng)所在地。這暗示特斯拉可能和Amprius就硅納米線(xiàn)技術(shù)展開(kāi)合作。

究竟是“干電極 ”還是“硅納米線(xiàn)”?無(wú)論是哪一項(xiàng)技術(shù)，都意味著特斯拉電池的能量密度將出現(xiàn)飛躍性的突破。而且馬斯克此前曾表示，400Wh/kg的能量密度是電動(dòng)飛機(jī)可行的條件。如果新型電池的能量密度能夠突破到這一水平，是否意味著特斯拉對(duì)于電動(dòng)飛機(jī)的開(kāi)發(fā)也可以提上日程了?

第三大疑問(wèn)：能否依靠自制電池降低成本?

除了壽命和續(xù)航以外，制約電動(dòng)車(chē)普及的第三個(gè)因素就是電池的制造成本高昂。根據(jù)彭博數(shù)據(jù)顯示，2019年全球電動(dòng)車(chē)的電池成本約為156美元/kWh，這較數(shù)年前已經(jīng)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但在沒(méi)有補(bǔ)貼的情況下電動(dòng)車(chē)售價(jià)仍然比燃油車(chē)要貴。

特斯拉此前的電池供應(yīng)主要依靠和其他電池公司的合作，比如在內(nèi)華達(dá)州超級(jí)工廠主要依靠和松下合作，而在上海工廠則依靠和LG化學(xué)及寧德時(shí)代的合作。此前馬斯克不止一次提到這一模式使得電池成本太高了。今年2月，外媒曝光特斯拉在開(kāi)啟“Roadrunner”項(xiàng)目，目標(biāo)是采用“用機(jī)器來(lái)制造機(jī)器”策略自制電池，降低電池生產(chǎn)成本至100美元/kWh，這意味著電動(dòng)車(chē)的價(jià)格將可以降到和燃油車(chē)相當(dāng)?shù)乃健?/p>

去年下半年，特斯拉收購(gòu)了加拿大精密設(shè)備公司Hibar，后者以自動(dòng)化電池制造和工藝設(shè)備聞名，產(chǎn)品線(xiàn)覆蓋了完整的電芯生產(chǎn)流程。

今年以來(lái)，特斯拉不斷擴(kuò)建在弗里蒙特市的工廠，同時(shí)大量招聘電池制造工程師。馬斯克甚至透露，“電池日”當(dāng)天的活動(dòng)將包括參觀特斯拉內(nèi)部的電池生產(chǎn)設(shè)施，可見(jiàn)特斯拉的自制電池只差在臨門(mén)一腳了。

第四大疑問(wèn)：究竟有沒(méi)有無(wú)鈷電池?

今年初，特斯拉在用“無(wú)鈷電池”概念吊足了市場(chǎng)胃口之后，但最終公布的答案令業(yè)內(nèi)人士有些失望——原來(lái)所謂”無(wú)鈷電池“并非剔除了三元鋰電池中的鈷，而僅僅是選擇和寧德時(shí)代合作，使用了另一條技術(shù)賽道上的磷酸鐵鋰電池。

所謂無(wú)鈷電池，通常被認(rèn)為是指剔除鎳鈷錳三元鋰電池中的鈷成分。因?yàn)殁挶旧淼V儲(chǔ)量較小且產(chǎn)量不穩(wěn)定，如果能夠剔除鈷將很大程度上降低電池的成本。而磷酸鐵鋰電池盡管也沒(méi)有使用鈷，成本也較低廉，但是本身能量密度不如三元鋰電池，因此在電動(dòng)車(chē)應(yīng)用上還是會(huì)受到一定限制。

今年6月16日，特斯拉與嘉能可達(dá)成協(xié)議，每年將從后者采購(gòu)6000噸鈷，用于上海工廠以及計(jì)劃中的柏林工廠。這或許暗示特斯拉至少短期內(nèi)技術(shù)道路上未能取得突破，仍無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)無(wú)鈷。

不過(guò)，在市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，降低三元鋰電池中鈷含量的趨勢(shì)依舊存在。在本次發(fā)布會(huì)上，如果馬斯克的新電池能夠?qū)⑷囯姵氐拟捄拷档鸵欢ǔ潭?，就意味著電池成本將大幅降低，這仍將是一個(gè)令人激動(dòng)的突破。

其他猜想

關(guān)于本次“電池日”還有不少猜想。雖然很多和電池技術(shù)本身并不緊密相關(guān)，但也很可能出現(xiàn)在發(fā)布會(huì)上。

特斯拉轉(zhuǎn)型電力公司?

早在去年，馬斯克就曾表示，其旗下的Tesla Energy預(yù)計(jì)成為一家分布式的全球供電公司，其增長(zhǎng)甚至可能超過(guò)汽車(chē)業(yè)務(wù)。

今年特斯拉推出全新產(chǎn)品Autobidder，并且已經(jīng)在英國(guó)正式獲批為電力公司。簡(jiǎn)單地說(shuō)，Autobidder就是一個(gè)能源管理系統(tǒng)，它可以使擁有太陽(yáng)能電池板的電池農(nóng)場(chǎng)所有者和房主能夠自主管理能源。特斯拉表示，Autobidder管理著數(shù)百兆瓦時(shí)的資產(chǎn)，可以在全球范圍內(nèi)提供了數(shù)十億瓦時(shí)的電網(wǎng)服務(wù)。

在本次發(fā)布會(huì)上，馬斯克可能會(huì)透露特斯拉在歐洲甚至全球范圍開(kāi)展分布式電力業(yè)務(wù)的規(guī)劃。

柏林超級(jí)工廠?

據(jù)外媒報(bào)道，馬斯克計(jì)劃在電池日上公布特斯拉柏林超級(jí)工廠的造車(chē)計(jì)劃。在造訪(fǎng)柏林超級(jí)工廠時(shí)他透露，“柏林工廠的造車(chē)設(shè)備在核心技術(shù)設(shè)計(jì)上是完全的脫胎換骨。”據(jù)稱(chēng)柏林超級(jí)工廠將包括先進(jìn)的汽車(chē)油漆車(chē)間、色彩實(shí)驗(yàn)室、新廠屋頂建設(shè)Rave大型沉浸式虛擬仿真系統(tǒng)等，甚至有可能直接在柏林超級(jí)工廠生產(chǎn)電池但具體重磅消息還有待“電池日”當(dāng)天揭曉。

或者其他…

除了前文，特斯拉給市場(chǎng)的猜想還有太多：會(huì)不會(huì)公布新的超級(jí)充電樁?會(huì)不會(huì)有新版本的Model S和Model Y?或者完全出乎人意料的新產(chǎn)品??

或許出于與美國(guó)證監(jiān)會(huì)(SEC)的保密協(xié)議，馬斯克迄今為止都還守口如瓶。種種懸念，或許我們只能等到“電池日”當(dāng)天才能揭曉了。(上海 編輯 劉蕊)