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埃隆・马斯克的PPT造电池之路
来源:路由社 2023-06-18 291
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    撰文|熊宇翔 编辑|老司机

    一家成立已经14年的公司,在一场面向投资人的会议上,疯狂展示尚在实验室阶段的技术,并不断嚷嚷着要靠这些实现人类能源消费从化石燃料向可持续能源转变。这家公司的CEO,要么是疯子,要么就是马斯克。

    今天凌晨,从今年4月一直推迟到9月的特斯拉电池日(Battery Day)正式举办。

    作为一年一度的特斯拉技术开放日,Battery Day在两度延期后吊足了人们的胃口。马斯克也本色不改,不负众望地把人们的胃口吊得更高,将Battery Day变成了Flag Day——

    10年后,特斯拉的电池产能将提升至3TWh(3000GWh),相当于20个Gigafactory;

    特斯拉的动力电池成本3年将下降56%,同时续航表现提升54%;

    3年后,特斯拉将应用新技术推出一款售价2.5万美元的电动汽车,折合人民币17万元······

    电池日结束后,投资人对马斯克的flag大法表示情绪激动——特斯拉股价大跌。

    过去十余年,马斯克一直走着一条被正统汽车人鄙视的路径——向消费者发布一张张PPT,再对着PPT把产品造出来(中途改改也不要紧)。不过,这条路径最终将特斯拉引向了全球市值第一车企。

    如今,马斯克开始了他的PPT造电池之路。

    一、一个大新闻 两个小目标

    远在中国的你我或许很难感知到,特斯拉的美国车主们,是冒着生命危险,来欣赏马斯克的电池梦想和PPT的。

    因为美国疫情仍然肆虐, 参加电池日的车主和投资人不得不待在自己的特斯拉内,将车停在开阔的露天场地参加活动。马斯克说,这有些像汽车影院。

    与之相对应的,则是每GWh电芯的生产成本,可以因为更高速、流程更短的生产工艺,降低75%。最终,电芯生产工艺的进步会为特斯拉的电池成本带来18%的下降空间。但这并不是全部。

    3、负极材料:硅基负极

    在一枚电芯中,正负极材料是决定电池容量最关键的因素,它们的能量密度高,则电芯理论能量密度上限就高。

    过去,出于成本考虑,电池行业普遍选用石墨/碳作为负极材料。不过,石墨的能量密度有限,使其一直成为制约电池容量增长的短板。近些年,业界开始采用能量密度达到石墨9倍的硅作负极。但硅在电池内的电压环境下,容易膨胀破裂,造成电芯容量的永久性损失,因此负极材料企业多采用碳硅复合材料以求取平衡。

    而在电池日上,马斯克宣称,特斯拉采用了高弹性的硅材料如氧化硅或硅纳米线来解决硅膨胀的问题。他还称,特斯拉未来考虑重构材料的结构,以使硅的运用能够将车辆的续航表现提升20%,同时电池成本降低5%。

    这样做的好处是,电池包抛掉了不想要的部件,既节省了成本,又有助于车身轻量化,为增加续航做贡献。特斯拉预计,电池与车身的整合,可以提升车辆14%的续航表现,降低7%的电池成本。

    以上,马斯克和特斯拉的电池团队可谓是发挥了从细节抠铜板的精神,把动力电池还有提升潜力的地方筛了一遍。而各处细节累加的效应是惊人的——经过技术升级优化后,特斯拉的电池成本可以下降56%,同时车辆续航里程将增加54%。

    市场大概很难接受,全球市值第一的车企,竟然会在投资人如此重视的会议上,贩卖一些明明实现起来很难,但却如此乐观的预期。对资本来说,这显然是风险的味道。

    而特斯拉改造动力电池之“难”,也不是投资人们瞎猜的,而是马斯克明示的。几乎在每一项电池技术讲解后,马斯克都会提到“Hard”这个词——艰难。

    事实上,正如马斯克时时念叨的这个词所形容。如今动力电池的技术进步已经进入了一个平台期,一方面是能量密度与生产效率提升困难,另一方面则是成本下降难度陡增。也正是动力电池之路越走越难,单点技术突破收益越来越小,特斯拉才会一次性涉入动力电池产业如此多环节,自己亲自上手把持各关键技术,以确保领先优势。

    而在动力电池行业人士看来,特斯拉今年的电池日早已褪去了往日神秘而惊艳的风采。因为特斯拉提出的这些技术,每一个方向都有不同的公司在进行技术攻关。它们在极限边缘求取突破要面对的困难,特斯拉同样也会面对。

    举两个例子。在大尺寸电芯方面,就有专家质疑,4680电芯在经历如此多层卷绕后,会对电芯的一致性要求提出艰巨的挑战。早前,当比亚迪推出大尺寸的刀片电池时,也遭遇了同样的诘问。

    而在电芯负极材料方面,国外有媒体与专家根据特斯拉电池日的海报和马斯克的发言推测,特斯拉的负极材料将使用先进的硅纳米线。而国内无论是企业还是高校实验室的结果表明,硅纳米线由于需要精细操控让其实现纳米尺度的生长,短时间内难以找到大规模量产的方法,近期将其批量应用于电芯负极材料不具备可行性。

    不过,从马斯克的一再强调中可以看出,特斯拉对这些挑战其实都了解。为此,特斯拉特意设立了一座试验工厂,对新型电池技术进行由前到后的验证。

    另一方面,早些时候,特斯拉加大了对电池工程师的招聘力度,希望聚集顶尖的人才来攻克技术难关。而在今天的电池日上,马斯克现场喊话招聘优秀的电池领域人才。他说,如果想做“Hardcore(硬核)”的电池工程项目,那就应该来特斯拉工作。

    无论以什么方式,马斯克的下一个重大目标是,推出一款售价仅2.5万美元的电动汽车,让电动汽车真正走入普通人的家庭,和燃油车一较高下。

    至于中途要面临的困难和人们的诘问,马斯克或许并不在乎。毕竟,2016年发布的Model 3,也是当了三年的PPT之车,最终才缝缝补补正式交付,而后成为席卷全球的电动新事物。

    如今,当马斯克的PPT指向电池,钢铁侠的魔力还会再度上演吗?

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