特斯拉：新电池成本下降，续航增加16%，将供应电动车全行业

1. 特斯拉：新电池成本下降，续航增加16%，将供应电动车全行业

在特斯拉于9月22日星期二举行的“电池日”活动之前，首席执行官埃隆·马斯克周一在Twitter上解释说，“尽管特斯拉一直计划增加从松下、LG、CATL以及其他合作伙伴的上面增加电池购买量，但预计2022年起电池仍然会处于短缺状态，所以特斯拉也采取行动解决这一困境。”
 

周二的活动上，马斯克宣布，结合技术的发展特斯拉有望有生产出能量密度更高，使用寿命更长，更便宜且更容易制造的电池。该公司计划到2022年生产100吉瓦时的新电池，到2030年生产3兆瓦时（3,000 GWh），这一数字现在使Gigafactory 1的35吉瓦时的产量成为现实。此外，长期向其他汽车制造商提供特斯拉电池。
 
五年前，特斯拉与松下在建立庞大的内华达州方面的合作被普遍认为是一种超额投入。但事实证明，超级工厂是特斯拉做出的最明智的决定之一。它确保了对电动汽车电池单元供应的控制，因为它增加了 Model 3轿车，然后是Model Y跨界车，并帮助特斯拉摆脱了困扰其他电动汽车制造商的电池供应问题。
 
特斯拉电池节垂直整合概述
 
发明新电池一直在新能源界被定位为改变游戏规则的人。特斯拉总结说，特斯拉此次研究的新电池可以使能量密度和射程提高54％，在电池组水平上每千瓦时成本降低56％，每千瓦时整体投资降低69％。根据先前的暗示，这些电池很可能会安装在Semi，Roadster以及Cyberberuck等车型中。
 

特斯拉认为需要单独使用它来接收其电池的部分原因是，即使其产品达到更大的规模，电池成本曲线仍在趋于平稳并且没有足够快地改善。正如动力系统和工程高级副总裁马斯克和德鲁·巴格利诺（Drew Baglino）在他们的“电池日”演讲中解释的那样，它也看到了一个未来，即即使每个电池装机容量为150 GWh，电池工厂也无法迅速扩大规模以满足预期的全球需求。
 
电池节：“当前的超级工厂规模无法持续”
 
马斯克称围绕新电池的一系列决策使“降低电池成本的新轨迹”成为现实，该公司可以在大约18个月内开始实现差异，并在大约3年后实现更全面的效果。
 

这些决定之一涉及将重点放在新的大幅面圆柱单元上。特斯拉认为，随着电池体积的增大，增压和散热问题变得越来越具有挑战性。但是它发现了4680格式的最佳位置-宽度46毫米x长80毫米，而Model 3和Model Y则为21 mm x 70毫米-带有螺旋状螺旋材料和台式结构，电子路径更短，使得电池的制造过程能变得更容易。
 
未来的特斯拉电池技术能将成本降低一半
 
特斯拉表示4680格式的电池比普通的较小电池具有更好的功率重量比，每个电池的能量消耗是此前特斯拉小型电池的五倍，功率是特斯拉较小电池的六倍，并具有16％的范围提升。这意味着4680格式的电池仅外形尺寸本身这一方面就吧成本降低了14％。
 

其电池制造使用了改型的直接粉末干涂工艺，该工艺是由Maxwell Technologies开创的，Maxwell Technologies是特斯拉于2019年收购的一家公司，特斯拉表示此后该工艺已经经历了四次迭代。 仅此过程就可以将占地面积减少到只有相同能量含量的制造区域的十分之一，并有望将制造过程中所消耗的能量减少大约相同。
 
特斯拉还概述了降低成本和简化的垂直集成工艺以获得阴极和阳极材料的过程，并指出了简化的纯硅阳极添加方法，以及希望通过零废水和萃取液为阴极生产精炼镍的新工艺。
 

为了寻求更大的垂直整合，特斯拉也在过渡性解决内华达州超级工厂附近的内部电池回收问题。特斯拉表示，除了其他节省成本的决策外，研究团队也正在努力实现电池电力的节省，在电池组级别上，每千瓦时的成本还将节省18％，并且比特斯拉目前设想的150 GWh的空间要小。
 
特斯拉的弗里蒙特工厂的拐角处是一个所谓的试验设施，能够生产约10 GWh的新电池，而未来的实际工厂将使它们的产量达到300 GWh左右。
 
未来的特斯拉电池将提高产量
 
尽管特斯拉的演讲展示了旋转的制电池机和工业环境，但实际上并没有显示其中试电池的过程。
 
在演讲的稍后部分，马斯克承认了这其中根本的原因是：这个过程还没有完成。他将制造过程描述为“接近完成，但产量不高”。
 
“大多数公司的情况都放慢了速度，”马斯克说。“在这种情况下，他们将加快速度。”
 
简单来说，特斯拉设定了两个大目标，一是尽可能减低电池成本，二是提高电池产量。对于第二个目标，特斯拉甚至计划投资2万亿美元、动用280万劳动力来达成20TWh产量目标。他表示，这足以让全球汽车产业切换到电动化赛道。
 

说到最后，其实马斯克面临着一种不同寻常的挑战：他不但需要向迅速发展的全球电动汽车制造商和投资者展示新电池的长期生存能，还得劝阻许多粉丝和潜在买家推迟升级和购买，直到新技术问世为止，你觉得他胜算有几成呢？
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2. 特斯拉又憋大招，新型电池将实现续航重大突破，价格却更低

最近被疫情引发的恐慌影响，特斯拉股价出现了下跌，但是对于马斯克来说这并不是什么值得担心的事情，因为人家憋着一个大招，会将公司带到一个新高度的大招——秘密电池项目。
特斯拉之前的电池一直都是和松下合作，但是双方矛盾不断，在中国国产之后也换成了LG化学和宁德时代的电池。但是这些都只是供应商而已，对于特斯拉来说电池技术必须自己掌握，所以他们一直在推进自主研发的电池项目Roadrunner，让续航有更大提升，同时价格更低，据说这些新电池有望在4月份的“电池日”上亮相。

特斯拉自己研发电池已经不是什么秘密了，之前他们收购了Maxwell公司，在电池技术上研发投入不少。特斯拉的目标是将每千瓦时电池成本降低到100美元，这样可以进一步提高单车利润，同时提高能量密度，这样不但可以提高续航里程，也可以减少每辆车安装的电池数量。

根据外媒推测，特斯拉Roadster跑车一直延期的原因可能就是搭载了最新的电池技术，续航能够达到620英里，接近1000公里。Model S Plaid也有可能搭载最新电池，续航也将进一步提升。
当然目前更多信息还无法掌握，大家可以再等等，4月的“电池日”肯定会有重磅消息放出来，特斯拉永远不会让人失望。
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3. 曝光 | 特斯拉电池日举行 推成本更低、续航更长新型电池

特斯拉此次所发布的全新“4680”型电池是自己所设计的无极耳电池，直径46毫米，高度80毫米，其制造工艺将更加简单，同时也将会拥有更长的使用寿命。新电池将会使续航里程提高16%，能量密度提升5倍，电力相比有极耳提升6倍，每千瓦时的生产成本可以降低14%。
        
 新的电池制造工艺可以让单位面积的效能更高，在电池产能提升6倍以上的同时，工厂的占地面积还将更小。不过在全新“4680”电池的生产工厂，需要将近一年的时间才能达到10千兆瓦时。而马斯克预计2022年“4680”电池的产能可以达到100千兆瓦时，到2030年预计可达到3万亿瓦时，这些还不包括向合作伙伴松下、LG以及宁德时代的采购部分。
           
 而除了降低电池成本之外，特斯拉也革命性的采用了硅材料。据了解，使用硅材料作为电极之后可以减少5%的电池成本，同时再结合其他特斯拉的创新技术，则可以使整个电池成本降低37%，而续航里程则可以增加20%。而再结合生产技术、车身结构等方面的改造，未来特斯拉的续航里程将会提升54%，生产成本将降低56%。
     
 在电池整车集成方面，特斯拉采取了去模组的设计，采用了新的结构化电池外壳，使其成为车身结构当中的一部分。新的模组将会减少10%的质量，增加了整体14%的续航，并减少了多余的370个整车与电池组件。但随之而来的问题就是如果采用新的模组，电池将变得不可更换，所以这就需要新的电池组使用寿命需要达到和 汽车 本身相同。
  
 不过这次特斯拉所发布的所有电池类的创新技术将不会立即应用在特斯拉所有车型上，预计这些技术将会在2022年左右实现大批量生产，并将会先应用在Cybertruck、Roadster以及Semi上。
     
 特斯拉还在此次电池日上推出了MODEL S Plaid版本，新车的最高车速可以达到200英里/小时（约321公里/小时），0-60英里/小时（96公里/小时）的加速时间不到2秒，四分之一英里的加速时间不到9秒。至于续航方面，新车的续航里程将会超过520英里（约837公里）。MODEL S Plaid版本的售价为13.999万美元（约合94.88万人民币），目前该车已经可以在官网接受预定，预计会在2021年下半年推出。
           
 另外，特斯拉还计划在三年内推出一款售价为2.5万美元的电动 汽车 ，但是目前这款车还没有正式定名，不过这款车预计会在2023年左右问世。而这也是特斯拉首次在其产品序列当中展示小型车以及Robotaxi。未来，特斯拉还将会根据产品性质不同，划分了不同的电池技术产品，对于小型车以及Robotaxi，更关键的是需要长寿命，所以将会采用铁电池；中等尺寸的车辆将会继续使用现在的含镍电池；而对于类似Cybertruck和Semi这类需要特别需要高能量密度的车型，则将会使用更高镍比例的电池。

4. 特斯拉最终目标为年产2000万辆电动车 电池仍是最大制约因素

易车讯 日前，特斯拉首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）在参与Clubhouse的聊天中谈到，为实现能源可持续，特斯拉的目标是最终达到每年生产2000万辆电动汽车，但目前限制因素是电池产量。

　埃隆·马斯克在音频社交媒体Clubhouse上创建了一个名为 Elon Musk on Good Time的聊天室（Room），直播一开始，规定只能容纳 5000 名用户的“房间”瞬间爆满。除了谈及移民火星以及脑机接口的话题外，马斯克还回答了关于特斯拉的问题。

“特斯拉的最终目标是每年生产2000万辆电动汽车（轿车和卡车）。”马斯克表示“当然，要实现这一目标并不容易，因为世界上最大的两家汽车制造商去年交付的汽车不到 1000万辆。”在马斯克看来，电池仍是限制电动汽车年产量的关键因素，所以特斯拉未来的计划是制造更多电池。

5. 特斯拉宣布动力电池降成本计划！电动车与燃油车同价时代不远了

朋友们或多或少都有听说过关于电动车动力电池成本的问题，比如经常有这样的新闻报道：某某买了一辆特斯拉换电池竟然要16万……动力电池过高的成本至今仍然令电动车售价较燃油车高，拔高了消费者的购买门槛，从而也制约着电动车的市场发展。

其实相比十年前，动力电池的成本已经降低了84%。2010年动力电池的成本为1000美元／kWh。根据投资机构瑞银公布的数据，截至2019年底，除特斯拉外的市场平均成本约为156美元/kWh，松下动力电池成本约为111美元／kWh（约合人民币729元），而宁德时代动力电池的成本则为150美元／kWh（约合人民币986元）。作为电动车领头羊的特斯拉，据悉早在2018年底就已经将成本降到低于100美元／kWh（约合人民币657元）。

而近日，特斯拉CEO埃隆?马斯克又对外宣布了一项具有挑战性的长期目标：将电池组的成本降至50-55美元/kWh。具体为使特斯拉车型的续航里程提升54%，每kWh的电池成本降低56%，每kWh所需的投资成本降低69%。
也就是说，特斯拉要将动力电池成本在行业平均水平上整整降低100美元／kWh，这意味着什么呢？

以国产特斯拉Model 3标准续航版为例，其电池组容量为55kWh，按照50美元/kWh的成本价格来计算，Model 3搭载的动力电池组的成本约为2750美元（约合人民币18078元），已经逼近燃油车发动机的成本。我们来计算一下与Model 3价位区间重合的30万左右的燃油车的发动机成本，据悉大约是15%-20%，也就是约45000-60000元（当然扣除一定利润后没或许没那么高）。
特斯拉如果真能把动力电池成本下降那么多，带来的最直接效果就是国产Model 3价格再往下降，或许20万以内真有可能。那么到时候特斯拉威胁的就不单单是造车新势力了，还将形成与燃油合资B级车的正面竞争。特斯拉将像鲶鱼效应中的鲶鱼一样搅活整个市场，最后在电动车全产业链的共同努力下颠覆整个市场。

特斯拉的降本目标需要依托于新的电池技术以及对生产流程的把控。从此前特斯拉依靠降低电池在内的零部件成本从而多次下调在中国市场的售价来看，实现这一颇具挑战性的目标只是时间问题。当然难度也是相当大的，不过特斯拉早已为此铺好了路。

今年2月份，特斯拉的"Roadrunner"动力电池自产计划正式启动，位于美国弗里蒙特大沙漠内的工厂，一条属于特斯拉自己的动力电池生产线正在成型，这一消息令业界震惊。然而事实上，特斯拉为自产动力电池已经筹谋5年之久，自2015年以来，特斯拉与动力电池相关的投资仅有三笔，分别是对达尔豪斯大学杰夫·戴恩研究小组（Jeff Dahn Research Group）的5年赞助计划、收购电池技术公司Maxwell以及收购电池制造设备公司Hibar。这三笔投资凑齐了特斯拉自产电池所需的关键技术——动力电池的电极、电解液、隔膜、电池壳体以及电池的制造工艺。

在今年9月23日，特斯拉已经发布了自产全新4680电池。据悉这款电池的直径为46mm，长度为80mm，功率输出提升6倍，续航里程提升16%，每千瓦时的成本下降14%。这可能会让特斯拉的汽车和汽油车一样便宜。特斯拉计划在该公司位于弗里蒙特加藤路的试点工厂生产这种新型电池，并计划到2021年底年产量达到10GWh。
或许随着全新4680电池的规模化量产，相信"钢铁侠"马斯克让电动车与燃油车机同价甚至定价更低的梦想不远了。
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6. 特斯拉的新电池续航高成本低，是电池革命吗

围绕特斯拉的电池，国内Model 3再再再降价，这只瓜国庆假期没少吃吧，有人说是割韭菜，也有人说成本下降直接反应到车价上，更有车主主动站台，不后悔订了降价前的版本，总之众说纷纭，反正特拉斯一向不理会，集中精力搞它自己生产的干电池，而看完他们新发布的电池技术，又不能不对它又爱又恨。 

早前曾传出消息，特拉斯准备发布一款电池，最大亮点在于不再使用贵价金属-钴，但今天回过头来看，弃用钴只是冰山一角，无论电池的充电、散热、能量密度甚至制造工艺，几乎都称得上革命！ 

特斯拉最早从2008年开始使用1865电池，2017年在Model 3首次使用2170，升级以后电池能量增加了50%，此次发布的是4680，从数字上可见，新电池无论直径还是长度都比前两款大不少，而这也符合特斯拉一贯以来的发展方向。值得关注的是，4680电池预计能量提升了5倍，续航里程提升16%、功率提升6倍，成本却下降了14%。 

电池有两大亮点，首先是无极耳。有看过之前拆解1865电池视频的朋友都清楚，正极连接壳体有条导线，那就是他们称的极耳。一般而言，电流沿电极长度移动，移动的距离与极耳位置有关，无极耳工艺提供了另一种电流流动的方式，使得电流移动的最大距离变成电极的高度不是长度，往往电极的高度是长度的5%-20%左右，正因如此，无极耳的工艺令内阻减少了5-20倍！ 

内阻减少后电池的发热量也降低，而对于传统电池的散热而言，极耳与电池端盖往往只有很小的接触面积，而无极耳电池却通过导电涂层与端盖完全接触，作个不太恰当的比喻，电脑使用风扇散热还是水冷散热一样，完全两个时代的产物，而当电池散热好了，充放电的寿命也长了。 

那么干电池又怎么说？干电池与传统电池的差别主要在制造工艺上，以往传统的锂电池把拥有粘合成分的溶剂NMP跟正负极粉末混合后，涂上电极继电体上，而这些正是电池的主要污染物。至于干电池就不再使用溶剂，只是将很少粉末状PTFE粘合剂和正极粉末融合，然后通过挤压机形成非常薄的材料带，最后将材料带压倒金属集电体上形成电极，如此一来，压实密度比传统电池高，即使放弃贵价金属钴，以镍作为主导材料的兼容性高，这正是马斯克毅然放弃钴的原因。 

这只是正极变革，要达到前文提及的效率提升，负极的创新更有看头。主流的锂电池，负极大多用石墨制造，但是与硅相比，后者能存储的锂离子是前者的9倍，也就是说，如果用硅来做负极，锂电池的能量密度将大大提升。 

既然这个是行业中都知道的事情，为何只有特斯拉做得出来？原因在于，在反复充放电的情况下，硅作为负极的结构会变得松散，电解质膜变厚，简单来说就是电池容量衰减，最后报废。而马斯克通过弹性离子导电聚合物涂层技术、高弹性材料等方法，让它稳定下来，说成白话就是通过特殊材料，在微观世界里面，用一张网将硅固定住，经过反复充放电，结构依然牢固。 

当然，硅作为负极的好处大家都知道，市场上也有不少成功的例子，不过他们都有一个弱点——贵，以氧化硅的形式做负极，成本是6.6美元/kWh；换成硅石墨，成本是10.2美元/kWh；纳米硅更贵，成本超过100美元/kWh，而特斯拉的新型负极才要1.2美元/kWh！ 

总体来说，这次特斯拉发布的这款电池可谓惊天地，不止能量密度高、放电量大（适合高性能车），最厉害的还是成本不升反降，此外，围绕电池的还有将电池包整合到车身的技术，电池厂的巧妙设计，把这些统统加起来，车辆的续航里程提升了54%，电池包成本下降了56%，产线投资成本降低了69%，难道这还称不上革命？
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7. 特斯拉自己造电池成本狂降56%，低价特斯拉要来了

特斯拉今天凌晨4:30（美国时间22日下午1:30）举办了特斯拉股东大会及电池日。早在去年Cybertruck发布时，马斯克就表示将在“电池日”上发布有关动力总成和电池技术的新发展。

主办方将Model 3铺满了停车场，以“汽车影院”的方式来取代露天座椅，以减少社交接触，大会的实景也会同步在车内的大屏里，这样的发布会还是非常有科技感的。

本次“电池日”公布了全新的4680电池，该电池的单体电芯较过去在能量上提升了5倍。搭载该电池的新车型将采用铸造车身，同时降低制造成本。并公布预计售价在2.5万美元（人民币17万元）的入门新车。
同时，在本次“电池日”上发布了全新的Model?S?Plaid，2.1秒内破百，续航超840km。这个我会在另一篇文章详细讲解，敬请关注。

还是来说说电池，目前特斯拉量产车型上的电芯一共经历了两代，分别为1865和2170，目前在售的大部分车型所使用的是2170电芯。
来科普一下，1865就是直径18mm，长度65mm，有时候后面还会加个“0”，意为圆柱形电池。这与比亚迪的刀片电池形状不同，而特斯拉的下一代电池还是采用了圆柱形电芯，可能旨在散热和冷却目的吧（小编猜测）。对比之下，新一代的4680电池在原来的基础上大了不少，直径46mm，长度80mm，单体电芯的能量提升了5倍，续航增加了16%，输出功率提升了6倍。

当然单纯加大电池也是有风险的，高输出功率会带来更严重的发热问题。不过特斯拉这次直接取消了产生大量热能的极耳（引出电池正负极的接触点），4680是无极耳设计。去掉了极耳，电池降低了内阻，让电池的发热量下降，同时提高了充放电峰值功率。

当然这么做不只是为了增加续航，还可以降低成本，没有极耳就意味着以后都不用采购“极耳”这个零件了，直接使成本降低了14%。而这次特斯拉在内华达州承包了1万英亩的锂矿，同时实现了电池自给自足。

全新的电池就要配合全新的底盘，电池组排列在车辆中部，替代掉了之前底盘的部分零件。

这次是对车身结构的革命性升级，整个车架基本上就有三部分组成，前车架、电池组、后车架。

整个后车架采用一体铸造的方式生产，直接通过巨型压铸机一次冲压而成。节省了40%的后车架成本和79个零部件。

本次发布会上公布的另外一个爆炸消息就是更便宜的特斯拉车型，此前也有媒体报道过马斯克想造一台更便宜的车，媒体给该车取名为Model 2。不过目前这辆车并没有被官方定名，概念图也是外媒自己渲染的，但可以确定的是这辆车折合人民币起售价仅为16.9万。估计过不了多久，国内的电动车市场又将被洗牌。

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8. 成本或大降25% ，特斯拉将启用国产电池

5月11日，我们从宁德时代2019年度业绩说明会上获悉，宁德时代预计下半年向特斯拉供应动力电池。至于特斯拉是否会在国产Model 3上采用宁德时代的磷酸铁锂电池，宁德时代董事长曾毓群表示，“向客户的供货不限于磷酸铁锂或者三元电池，具体供货产品取决于市场需求”。
此外，曾毓群表示：“公司有自己的‘无钴’电池技术储备。目前研发进展顺利，正在想办法管理好供应链，因为这是一个全新的、颠覆性的产品”。
目前特斯拉采用的电池均为三元锂电池。业内有消息称，特斯拉将会购买宁德时代的磷酸铁锂电池，并用于标准续航版的Model 3上，而长续航版将继续使用LG化学供应的811三元电池。此举可以让国产Model 3的成本下降超过25%。
当提及比亚迪的刀片电池技术时，曾毓群表示：“刀片电池是我们2016年量产的CTP结构创新概念中的一种，我们已经选择并量产CTP结构创新中最优的几种，如CTP-0、CTP-1、CTP-2。”由于省去了电池模组组装环节，CTP电池包体积利用率提高了15%-20%，电池包零部件数量减少40%，生产效率提升了50%，电池包能量密度也显著提升，将有效降低动力电池的制造成本。
据悉，特斯拉的“Roadrunner”动力电池自产计划正在启动，生产线位于美国弗里蒙特的工厂，特斯拉日前已与韩国韩华集团签订了电池制造机器的订单。对此，曾毓群称：“特斯拉的电池技术路线对我们不会有冲击，双方正在共同探讨如何把电池做得更好。”
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