馬斯克稱(chēng)要將汽車(chē)電池成本削減一半 業(yè)內質(zhì)疑稱(chēng)過(guò)于樂(lè )觀(guān)

9月7日消息，特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）希望到2030年每年能銷(xiāo)售2000萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)，其秘訣就在于開(kāi)創(chuàng )性的全新電池技術(shù)，新工藝將幫助電池成本削減一半。然而，許多專(zhuān)家質(zhì)疑稱(chēng)，馬斯克的預測時(shí)間表過(guò)于樂(lè )觀(guān)。

多位與特斯拉關(guān)系密切的電池專(zhuān)家認同馬斯克的觀(guān)點(diǎn)，他們表示，通過(guò)使用更大的電池和新的干法電極涂層工藝，特斯拉可以將電池成本削減一半，從而讓電動(dòng)汽車(chē)在美國的起售價(jià)降低8%。但壞消息在于，特斯拉的技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程還有很長(cháng)的路要走。

專(zhuān)家們解釋稱(chēng)，這是因為在特斯拉4680電池中，用于生產(chǎn)這種更大電池的干法涂層工藝屬于全新技術(shù)，尚未經(jīng)過(guò)驗證，以至于公司在擴大生產(chǎn)規模、大幅削減成本的時(shí)候遇到了困難。一位專(zhuān)家表示：“特斯拉還沒(méi)有做好大規模生產(chǎn)的準備?！?/p>

盡管如此，特斯拉在過(guò)去兩年已經(jīng)在削減電池生產(chǎn)成本方面取得了重大進(jìn)展，這可能有助于提高利潤，并擴大其與大多數電動(dòng)汽車(chē)競爭對手的領(lǐng)先優(yōu)勢。

馬斯克承諾削減電池成本、改善電池性能被投資者視為特斯拉尋求開(kāi)創(chuàng )全新時(shí)代的關(guān)鍵。在這個(gè)新時(shí)代，特斯拉哪怕以2.5萬(wàn)美元的價(jià)格銷(xiāo)售電動(dòng)汽車(chē)也能實(shí)現盈利，甚至最早可能在2030年就實(shí)現這個(gè)目標。

電池系統是大多數電動(dòng)汽車(chē)中最昂貴的組件，因此制造低成本、高性能的電池組件是生產(chǎn)大眾型電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵，這些電動(dòng)汽車(chē)可以在價(jià)格上與內燃機汽車(chē)正面競爭。

特斯拉是為數不多幾個(gè)自己能夠生產(chǎn)汽車(chē)電池的大型汽車(chē)制造商之一，通過(guò)在美國工廠(chǎng)生產(chǎn)Model Y電池，其汽車(chē)有資格享受美國的稅收抵免優(yōu)惠。與之相比，其許多競爭對手的電動(dòng)汽車(chē)可能不再享有這種資格。

馬斯克過(guò)于樂(lè )觀(guān)？

業(yè)內人士預測，特斯拉可能很難在今年年底之前完全采用新的干法涂層工藝，而是要等到2023年。

鋰離子電池聯(lián)合發(fā)明人、2019年諾貝爾獎得主斯坦·惠廷翰（Stan Whittingham）認為，馬斯克對這項新技術(shù)商業(yè)化的時(shí)間表過(guò)于樂(lè )觀(guān)。他說(shuō)：“我認為他最終會(huì )解決這個(gè)問(wèn)題，但不會(huì )像他說(shuō)的那樣快。而且，我們還需要很多時(shí)間測試新技術(shù)?！?/p>

今年8月，馬斯克告訴特斯拉股東，到2022年底，該公司將大量生產(chǎn)4680電池。但據專(zhuān)家稱(chēng)，到目前為止，特斯拉只能將4680電池成本降低2000至3000美元，大約是計劃節約成本的一半。知情人士稱(chēng)，特斯拉希望通過(guò)大幅削減制造成本和一次性資本支出來(lái)實(shí)現節省5500美元成本。

但他們表示，這些節省的成本主要來(lái)自4680電池的新設計，這些電池比特斯拉目前采用的2170電池更大。不過(guò)，壓低成本的核心是干法涂層技術(shù)，馬斯克稱(chēng)其為革命性技術(shù)，但短期內很難投入實(shí)際應用。

特斯拉在2019年斥資逾2億美元收購了Maxwell Technologies公司，從而獲得了干法涂層電極工藝。Maxwell總部位于圣地亞哥，主要生產(chǎn)超級電容器，它為攝像頭閃光燈等需要快速供電的設備儲存能量。

在Maxwell技術(shù)的基礎上，特斯拉今年開(kāi)始生產(chǎn)4680電池，首先是在加州弗里蒙特工廠(chǎng)附近的試點(diǎn)工廠(chǎng)生產(chǎn)，最近開(kāi)始在得克薩斯州奧斯汀的新全球總部生產(chǎn)。

同行業(yè)中最好

干法涂層工藝使特斯拉能夠拋棄更老、更復雜、成本更高的濕法涂層工藝。后者之所以昂貴，是因為它需要大量的電力、機械、工廠(chǎng)空間、時(shí)間和勞動(dòng)力。

要想采用濕法工藝為電極涂層，電池生產(chǎn)商需要將這些材料與有毒的粘結劑溶劑混合。一旦涂上涂層，電極會(huì )被放入大型烤箱中干燥，在此過(guò)程中蒸發(fā)的有毒溶劑需要被處理和回收，所有這些程序都增加了成本。

有了干法涂層工藝，電極可被涂上不同的粘合劑，幾乎不需要使用液體，所以它們不需要干燥處理。這意味著(zhù)，生產(chǎn)過(guò)程更便宜、更快，對環(huán)境的破壞也更小。

特斯拉表示，由于新生產(chǎn)工藝更為簡(jiǎn)單，這個(gè)過(guò)程使特斯拉能夠削減三分之一的資本支出，并將工廠(chǎng)占地面積和能源消耗削減至濕法工藝所需的十分之一。

但消息人士稱(chēng)，該公司在將這項技術(shù)商業(yè)化方面遇到了困難。Maxwell開(kāi)發(fā)了用于超級電容器的干法涂層工藝，但電動(dòng)汽車(chē)電池的涂層電極面臨的挑戰在于它們更大、更厚，這使得它們很難在大規模生產(chǎn)的情況下保證質(zhì)量。

知情人士稱(chēng)：“特斯拉已經(jīng)可以小批量生產(chǎn)新電池，但當他們開(kāi)始擴大生產(chǎn)規模時(shí)，該公司最終得到了很多廢品。同時(shí)，電池產(chǎn)量也非常低，以至于所有預期新工藝可能節省的成本都化為烏有?！?/p>

知情人士還透露，如果干法涂層工藝和更大電池的所有潛在效率都實(shí)現了，那么4680電池組制造成本應該會(huì )下降5000美元到5500美元，大約是2170電池組成本的一半。

然而，不斷上漲的電池材料和能源成本對這些預測構成了風(fēng)險，特斯拉尚未能夠像馬斯克承諾的那樣，顯著(zhù)提高新電池的能量密度或電量容量。盡管存在這些不利因素，特斯拉預計，在可預見(jiàn)的未來(lái)，4680電池將成為行業(yè)中最好的電動(dòng)汽車(chē)電池。

增大電池體積

專(zhuān)家們說(shuō)，到目前為止，4680電池節省了2000至3000美元的成本，其中很大原因也來(lái)自其他方面的改進(jìn)。事實(shí)證明，使用更大的電池特別有效。4680電池的體積是2170電池體積的5.5倍。較老的圓柱形電池直徑為21毫米，高度為70毫米，并因此得名。而4680電池的直徑為46毫米，高度為80毫米。

知情人士稱(chēng)，使用較老的技術(shù)，特斯拉需要大約4400個(gè)電池為Model Y供電，需要焊接17600個(gè)點(diǎn)（每個(gè)電池4個(gè)）才能將這些電池集成為汽車(chē)可用的電池組。而4680電池組只需要830個(gè)電池，特斯拉改變了設計，每個(gè)電池只有兩個(gè)焊接點(diǎn)，焊接點(diǎn)數減少到1660個(gè)，大大節省了成本。

更簡(jiǎn)單的設計也意味著(zhù)連接器和其他組件減少，這使得特斯拉進(jìn)一步節省了勞動(dòng)力成本和機器時(shí)間。

另一個(gè)提高效率的地方在于，更大的電池采用了更堅固的外殼。特斯拉現在可以用粘合劑將電池粘合在一起，形成更堅硬的蜂窩狀組件，然后直接連接到Model Y的內部車(chē)身結構上。知情人士稱(chēng)，這省去了將電池捆綁成更大模塊、然后將其安裝在汽車(chē)上的中間步驟。

知情人士稱(chēng)，通過(guò)轉向這種簡(jiǎn)單設計，特斯拉可以將傳統上1200磅（約合544公斤）重的電池組減輕25公斤以上，每個(gè)電池組可節省約500至600美元成本。

不過(guò)，掌握干法涂層技術(shù)仍不容易。知情人士表示：“增加電池體積對提高生產(chǎn)效率有很大幫助，但推動(dòng)電池成本整體節省50%則是另一回事，這將取決于特斯拉能否在其工廠(chǎng)成功部署干法涂層工藝?！?