馬斯克祭出電池「終極武器」:華爾街為何不買特斯拉的帳?
21世紀經濟報道 彭蘇平 / 何渝婷編譯
2020-09-24 11:35

預熱許久的特斯拉電池日終於來了。

當地時間9月22日,在加州弗里蒙特工廠的一塊空地上,特斯拉CEO馬斯克(Elon Musk)等高管,詳細解讀了自研電池的最新技術規劃。由於美國仍處於疫情期間,多位投資者及分析師坐在一輛輛汽車中參加了這一溝通會,讓現場看起來像是一座充滿科技感的汽車影院。

特斯拉此前就或明或暗地表達了要自研電池的計劃,外界也在幾項收購案中,好奇著這項跨界項目的進展。但馬斯克在此事上卻表現出了難得的「克制」,一直將懸念留到了電池日,儘管去年以來他就一直在為電池日造勢。

根據22日的電池日上透露的資訊,特斯拉的自研電池是一款單體能量提高5倍、充放電功率提高6倍、續航里程提高16%的「無極耳」電池單體,與現有的電池相比,其成本更低、能量密度更大、充放電功率上限也更高,在電池領域有一定程度的突破。

不過,投資者對此卻並不買帳。特斯拉電池日結束後,公司股價由漲轉跌,截至當地時間9月22日收盤,特斯拉股價下跌5.6%,報424.23美元/股,盤後股價繼續下跌,截至發稿下跌6.81%。

據分析,特斯拉股價下跌的主要原因,是技術方面的成果發表不及預期。此前,特斯拉便在電池領域暗示了多個「重磅炸彈」,但電池日上卻並未提及,例如使用壽命可達百萬英里的電池、能使電芯能量密度大幅提升的乾電極技術等等。

但對於特斯拉而言,相比於「革命性」地提升電池性能,盡快以合適的成本製造出自己的電池更為重要,前者的難度比外界想像的要高出許多,而後者顯然也並不容易。事實上,特斯拉的自研電池本身也是有所突破的,大規模投產更是需要時間,馬斯克在電池日前一天便坦言:「2022年之前不會大規模量產」。

不及預期的電池首秀

特斯拉是為數不多的堅持獨立自研電池的整車製造商(當然,特斯拉對自身的定位從不是車企,而是科技公司),加上它在三電領域已有的累積,外界對特斯拉的電池項目頗為關注。

實際上,特斯拉的無極耳電池並不是首次亮相。去年11月,特斯拉便提交了新的電池專利,半年後專利曝光,即是此次電池日發表的無極耳電池。

極耳是電池充放電時的接觸點,傳統圓柱電池將正負極延伸至兩端,其凸起或凹陷的部分便叫極耳。極耳能夠產生許多熱能,而取消極耳結構能夠解決電池單體的散熱問題。

特斯拉的這款電芯比當前已經產業化的電芯體積要大,據稱直徑46毫米,高80毫米(因此得名46800電池,最後一個「0」代表圓柱電池)。而得益於大體積,該電芯的能量提高5倍,續航里程則提高16%。

這也成為46800電池被詬病的一點,有分析稱,這款「千呼萬喚始出來」的電芯新勢力能量密度,並未有顯著提升。「特斯拉車型上當前使用的電芯是21700,變成46800之後,體積大了5倍,所以能量提高5倍,而體積下降之後,相應的封裝材料減少,續航里程才相應提升。」

上述分析雖沒有數據支撐,但具備合理性,而馬斯克也的確沒有介紹46800電池能量密度方面的資訊,更重要的是,此前被市場熱炒的能提升能量密度的「乾電極」技術,此次也未曾露面。 

去年2月,特斯拉曾斥資2.18億美元收購Maxwell,Maxwell掌握的核心技術之一便是乾電池電極技術,該技術可以增厚電極,使電池能量密度顯著提升。據稱,用該技術製造的三元鋰電池電芯單體能量密度,最高可達到500Wh/kg,而目前主流的三元鋰電池電芯單體能量密度,則為300Wh/kg左右。

另一個被詬病的點在於,新發表的46800電池,也沒有提及「百萬英里」方面的功能。根據特斯拉此前的介紹,通過電化學體系的創新,這種電池可供車輛行駛百萬英里,電池的使用壽命則可以長達10年或以上。

使用壽命是電池的痛點之一。2016年開始,特斯拉便與世界鋰電池領域先驅Jeff Dahn博士的團隊展開合作,而去年該團隊發表的論文顯示,他們已經通過採用新一代單晶陰極和新型電解液,實現了電池容量損耗的顯著下降,這些進展讓外界認為,百萬英里電池已近在咫尺,然而在電池日上馬斯克卻絲毫未提。

不過,提升電池單體體積以降低成本的技術已取得突破,包括電池單體體積增大之後,隨之而來的熱管理問題。某新能源主機廠熱管理工程師評論道:「相比於性能的提升,個人認為取消極耳的設計,對於產業的變革是顛覆性的,對於電池熱管理來說,發熱的減少也意味著電池液冷系統的設計,可能都不需要了。」

降本,馬斯克的靶心

馬斯克對顛覆性技術當然是熱情滿滿的,但對於當前階段的特斯拉而言,自家電芯盡快投產,比電池單體能量密度顯著提升更為迫切。

特斯拉之所以下定決心自研電池,一方面是避免受制於電池供應商的產能,另一方面則是降低成本。馬斯克曾在去年的股東大會上表示,如果他是外部投資者,他會高度關注特斯拉擴大電池生產規模、降低單位電池成本的規劃。

在與電池日同期舉行的股東大會上,馬斯克和特斯拉CTO Drew Baglino介紹了公司的宏偉藍圖:100%純電交通,以及其所需要的電池產能。據測算,這是一個接近10000GWh的恐怖數字,而根據韓國SNE Research發表的數據,去年一整年,全球的鋰離子動力電池出貨量也僅為116.6GWh。

如果說100%純電交通還離得太遠,那麼降低電池成本則是當務之急。馬斯克表示,電動汽車仍然不是人們能輕鬆負擔得起的汽車,他計劃將電池成本減半,以更大範圍地普及電動汽車。

特斯拉的主要辦法就是自研電池,據稱,46800電池僅在改變外形尺寸的情況下,每千瓦時的成本就能夠降低14%。除此之外,特斯拉還將通過改變電池負極材料、正極材料以及改進電池工廠等方式降低電池成本。

在改變負極材料方面,使用新的材料矽可以降低5%的成本;改變正極材料方面,通過降鈷提鎳、改進材料製備過程、材料本土獲取等方案,可降低12%的成本;改進電池工廠方面,通過優化生產工藝等方式,可降低18%的成本。此外,特斯拉指出,未來還將推進車身一體化研發,新的電池包設計也將降低7%的成本。

自研自產電池是特斯拉降低成本的戰略性舉措。馬斯克在回答投資者提問時指出,特斯拉車型的價格達到燃油車的水平還需要三年時間,這與46800電池全面投產的時間線一致。

不過,在全面投產之前,馬斯克也表示,46800電池將陸續投產,2021年底該電池的年產量計劃達到10GWh。

電動汽車成本顯著降低的時候,特斯拉將為市場帶來一款售價為2.5萬美元,且完全自動駕駛的汽車,這款比Model 3還要「親民」的電動車型,或許將負擔起特斯拉顛覆交通市場的使命。

不過它能否如期而至,顯然又是另外一個問題。此前2018年在接受媒體採訪時,馬斯克曾提到過這款車型,彼時他表示它將在三年後出現,而現在,時間線顯然又後移了一些。

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