三年自研自产 特斯拉掀起动力电池革命

　　 如果世界不改变，那就改变世界。不知道这是不是马斯克的人生格言之一，但他确实是这样践行的。北京时间9月23日凌晨4点半，特斯拉电池日，一众极客和特粉守在电脑前，等待着技术狂人马斯克，说出改变汽车产业乃至世界的惊人之语。

　　可能是外界的期待过高，电池日没有掀起太大浪花，反而让特斯拉股价大跌。活动现场，马斯克讲的轻描淡写，观众听的云里雾里。归结一下核心的信息就是：特斯拉要自建电池工厂、自产电池；推出了新一代电池、个头更大；自产的电池成本能下降56%，续航里程能提高54%。不过这一切，还得等上三年才能实现。

　　三年之后，搭载这款电池的电动车，价格可以降到2.5万美元。目前，马斯克还没有给这款车命名，只是告诉粉丝们，饼就是这样的，你值得期待。

跨越产能、打破成本

　　马斯克要做电池，原因很简单，现有的电池产业进步过慢，从产能到价格都不能让他满意，已经严重影响到特斯拉能源革命的进程。

　　他认为，特斯拉在技术水平上已经领先其他车企一个身位，下一阶段的主要任务是要提高规模和效率。

　　特斯拉要实现Terawatt-hour的产能跨越。1TWh=1000GWh，这是一个什么概念，2019年全球锂离子动力电池出货量116.6GWh，也就是说，特斯拉要实现推动全球动力电池产能10倍的增长。

　　除此之外，动力电池价格居高不下，也一直是马斯克的心病。马斯克希望动力电池价格能降到100美元/KWh，这样电动车与燃油车才能在成本上打平。

　　彭博数据显示，2019年全球电动车的电池成本约为156美元/kWh。如果特斯拉能实现成本降低56%，直接下降一半多，那意味着电动车可能会比燃油车更便宜。

『Model 3』

体系化革命

　　实现这一目标，特斯拉拆解了五个部分。涉及到电芯设计、电池正负极材料、生产工艺、以及整车制造的改进。具体来看：

　　4680无极耳电池：大尺寸提高动力电池能量密度，无极耳设计降低电池发热量，解决高能量密度电芯的散热问题，并提高充放电峰值功率。新电池的能量为过去的5倍，功率为过去的6倍，成本降低14%，续航里程提高16%。

『4680无极耳电池』

　　硅阳极材料：选用生硅材料，重新开发电芯阳极，并通过增加弹性的离子聚合物涂层以稳定硅表面结构，提升电芯稳定性和安全性。增加20%的续航里程，成本降低5%。

　　高镍阴极材料：特斯拉开发出不含钴的高镍阴极材料，最大化提升镍含量，同时采用新的涂层与掺杂物，将阴极成本下降15%。

　　电芯生产工艺：新型4680无极耳电芯无需安装、焊接极耳，拥有更简化的制造过程和更少的零件。拥有此前生产线7倍的生产能力，可显著提升生产效率，同时每千瓦时产能的投资成本下降75%。

　　整车制造：特斯拉开发出一种全新的车身架构，将电池包设计为车身结构件，将电池包和车身前后部一体化成型，此结构带来更高强度车身，同时车辆的重量分布也更靠近中心，带来更灵活的操控性。为了实现这一设计，特斯拉专门研发合金材质，加强车身强度。这一车身架构将提升14%的续航里程，将整体结构减重10%，并减少370个零件。

『车身结构改造』

　　做到这些需要多长时间？特斯拉的回答是，“约18个月才能形成以上优势，而要彻底实现则需花费约三年时间”。

　　在上述的五个环节中，除了整车制造部分是特斯拉擅长的，而电池工艺、电池材料及生产工艺理论上讲，都不是特斯拉擅长的事，电池改良的技术和人才来自哪里呢？

趋势清晰、落地模糊

　　梳理特斯拉过往的投资情况，电池的技术支持可能来自三笔关键的投资：专门进行电池材料研究的杰夫·戴恩研究小组、电池技术公司Maxwell以及电池制造设备公司Hibar。这三家机构及企业的技术背景分别对应了电池材料研究、电池工艺改进，以及生产工艺改进。

　　杰夫·戴恩被认为是三元材料技术的开创者和发明者。2015年，马斯克选择资助杰夫·戴恩团队，就是希望其为特斯拉研发寿命更长、成本更低、能量密度更高的锂离子电池。

　　Maxwell公司的技术核心则在于干电极技术和超级电容技术。2019年5月，特斯拉以2.18亿美元的价格收购电池技术公司Maxwell。

　　在电池日上，特斯拉声称的电池工艺改良后，能够大幅提升生产效率，其中一部分效果就是干电极技术带来的。相比传统的湿电极工艺，干电极的制作流程不需要进行溶剂干燥步骤，降低了生产成本与时间成本。同时，这种工艺能够制备更厚的电极，一定幅度改善电池的能量密度。

　　特斯拉对Hibar的收购，在2019年10月被媒体爆料出来。特斯拉追求的是动力电池全生命周期的成本下降，生产也是非常重要的一环。通过对生产设备的改造，以实现进一步降低投资成本、提升生产效率。

『特斯拉自建的一条电池产线』

　　电池技术收购布局结合自身整车制造经验，特斯拉提出的目标在逻辑上说的通。但是，这一看似令人振奋的消息，却没有让粉丝和股民买账，尤其是动力电池业内人士，对其更是质疑严重。

　　质疑的核心在于，马斯克对电池技术改进的具体方案含糊其词，只是泛泛的讲了一些思路，而且提到的都不是创新性技术，这些技术趋势几乎所有的电池企业都已经有所关注。而且，从前瞻性技术到规模化量产，还涉及到产品控制问题，一致性、良品率怎么保障，马斯克也没有说法。没有可落地的细节，在业内人士看来，就是在“画饼”。

　　其实，设置激进的目标，一直是马斯克的工作风格。结合此前的经验来看，马斯克的Flag大多数都会“跳水”，不能如期实现，但最终又都实现了，这说明马斯克具备对趋势的洞见能力。总之，特斯拉电池革命之路任重道远，而一旦实现，无疑将重塑动力电池市场格局。

搅动市场、格局重塑

　　目前来看，动力电池行业参与者主要集中在中国、日本和韩国，欧洲和美国还没有强有力的参与者。全球动力电池行业正呈现中日韩三足鼎立的格局，行业竞争格局已初步形成，中日韩主要企业各有千秋。特斯拉会打破这一格局吗？

　　答案是很有可能。而作为全球销量最高的新能源车企，如果特斯拉自研自产电池成功，就不仅是搅动动力电池市场那么简单。如果特斯拉的电池成本与汽车销量形成互为作用力的良性互动，整个新能源汽车市场的格局或许都会改写。

　　按照SNE Research统计，2020上半年全球前十动力电池企业装机量为40GWh，占全球动力电池装机量的94%，市场集中度进一步提升，其中排名前三名分别为LG化学、宁德时代、松下。

　　有趣的是，而这全球排名前三家的电池企业，恰恰又都是特斯拉目前的电池供应商。这不是巧合，能够跻身前三甲，在一定程度上，正是受益于特斯拉销量的拉动。

全球动力电池装机量排名排名企业2020年1-6月（GWh)市场份额1LG化学10.524.6%2宁德时代1023.5%3松下8.720.4%4三星SDI2.66.0%5比亚迪2.66.0%6SKI1.73.9%7AESC1.73.9%8PEVE0.92.1%9中航锂电0.81.8%10国轩高科0.71.6%——其他企业2.66.2%数据来源：SNE Research 制表：汽车之家 行业团队　　从产品本身看，动力电池正在经历一个技术瓶颈期，所有电池企业都在围绕安全、性能、成本打转转，寻找平衡点。对于前瞻性技术，电池企业也在研究、布局，但目前还没有革命性突破。

　　例如，宁德时代CTP与比亚迪刀片电池、蜂巢的叠片电池，这些突破主要还是停留在改良生产工艺层次，并没有从根本上改变动力电池的性能。而对于电池性能的技术创新：固态电池、锂硫电池、锂空气电池等方向，多数的研究还处于实验室阶段。

　　特斯拉也一样没能搞定这些核心技术，不然，电池日就不会显得如此“无聊”。没有实现技术突破，特斯拉打算用体系化革命来达到提效率、降成本的目的，这也是马斯克擅长做的事情。

　　特斯拉公开秀了秀肌肉，对于动力电池企业来讲，无疑是一声响亮的警报。如果马斯克吹的牛再次实现了，电池企业的护城河是什么呢？在没想清楚这个问题之前，一定有很多人无法安心入睡了。

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