鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：1029次 | 2019年11月22日
特斯拉電池降本20%解密
【文/NE時代LeslieDing】特斯拉雖然沒有挑明將自產(chǎn)電池，但收購超級電容制造商Maxwell，加拿大電池生產(chǎn)線設(shè)備廠商HibarSystem……自產(chǎn)電池似乎是必然的。
背負(fù)著盈利大計的特斯拉在CEO馬斯克的領(lǐng)導(dǎo)下對成本管控異常嚴(yán)格。馬斯克本人在發(fā)給特斯拉員工的內(nèi)部郵件中強(qiáng)調(diào)“會審查特斯拉的每一筆支出。無論多少，凡是支出都很重要?！?/p>
自然，他對零部件的成本極為重視?！耙辉賶簝r”下，松下與特斯拉的相處模式變得異常緊張。
松下CEO津賀一宏甚至在專訪中毫不客氣：“馬斯克多次要求降低采購價格。一次，我回應(yīng)他，如果再壓價，我們會考慮撤走超級工廠的全部松下員工和設(shè)備。”
并且，截止2019年4月，馬斯克表示松下僅生產(chǎn)24GWh電池?！度战?jīng)新聞》則報道稱，松下不會在超級工廠上進(jìn)行任何新的投資。
簡言之，特斯拉：降價，加快步伐。松下：不，你不想。
不愿受制于他人的馬斯克很可能會考慮自產(chǎn)電池，正如特斯拉在與Mobileye產(chǎn)生分歧后，火速自研芯片。
如果特斯拉走這條新路線，這家硅谷汽車制造商可以節(jié)省多少錢？
GeorgeBower，具有霍尼韋爾燃?xì)廨啓C(jī)動力裝置性能建模和數(shù)據(jù)分析背景的機(jī)械工程師，對這一數(shù)字進(jìn)行了測算?！疤厮估码姵厣a(chǎn)線可節(jié)省約20%的成本?！?/p>
他進(jìn)一步解釋稱，成本控制的評估是基于電池包，而非電芯。沒有“中間商”（松下），集成電池包和電芯生產(chǎn)，采用Hibar高速電池制造設(shè)備（例如其高速電解液填充設(shè)備），通過增加電極涂層厚度提高能量密度，盡可能減少荷電保持性能測試……這些間接效益同樣包含在他們測算的成本中。
為什么會產(chǎn)生20%的成本節(jié)省效果呢？GeorgeBower指出降本主因是，Maxwell新型的無溶劑干電極制造工藝促進(jìn)了生產(chǎn)線速度（生產(chǎn)率）的提高。
Maxwell的干電極工藝降本20%
干電池電極、超級電容就是Maxwell的兩大賣點(diǎn)。能夠賦予特斯拉20%降本能力即是前者。
Maxwell今年1月發(fā)布了一份公司業(yè)務(wù)報告，其中列出干電池電極的四個優(yōu)點(diǎn)：
能量密度：＞300Wh/kg完成驗(yàn)證，具備500Wh/kg的實(shí)現(xiàn)路徑
延長電池壽命：改善耐久性，電池壽命翻倍
降低成本：16倍產(chǎn)能密度；與現(xiàn)有濕電極技術(shù)相比成本降低10%-20%+
技術(shù)支持與環(huán)境責(zé)任：無溶劑、下一代材料、無鈷、固態(tài)
16倍生產(chǎn)速度是節(jié)省大量成本的關(guān)鍵。不過，GeorgeBower在分析中沒有使用“16倍”，而是基于4倍測算成本。
他提到，他們沒有Maxwell干燥工藝的很多細(xì)節(jié)，但認(rèn)為它可能類似于靜電噴涂或粉末噴涂，因此稱為“干燥”。傳統(tǒng)的涂覆工藝使用溶劑型電極涂覆工藝，該設(shè)備的設(shè)備非常昂貴，且占用了很大一部分的工廠車間。
GeorgeBower在文章中引用阿貢實(shí)驗(yàn)室的報告內(nèi)容，“與溶劑型電極涂覆工藝相關(guān)的直接人工成本占PACK總?cè)斯こ杀镜?1％，設(shè)備成本占工廠設(shè)備總成本的15％，占地面積是總工廠面積的11％?！?/p>
此外，研究表明溶劑的干燥時間約為100分鐘。換句話說，基于溶劑的電極涂覆工藝耗時，勞動密集，設(shè)備昂貴，且占用了很大一部分工廠用地。
不過，他強(qiáng)調(diào)，僅僅因?yàn)閭鹘y(tǒng)的基于溶劑的電極涂層工藝需要11％的人工，并不意味著干電極技術(shù)最終可以節(jié)省11％的成本。從阿貢報告中可以看出，直接人工成本僅占總PACK成本的4％。我們使用下圖估算生產(chǎn)率提高多少會降低PACK成本。
如果生產(chǎn)率提高至4倍，會發(fā)生什么？
即使產(chǎn)能增加至4倍，一些成本，如直接人工，經(jīng)常開支，一般銷售、管理費(fèi)用，和研發(fā)成本，仍保持不變，如此就能降低每件產(chǎn)品的成本。如材料和物品采購的成本則會隨之提高至4倍。
固定成本是包裝總成本的16％。此時，如果將生產(chǎn)率提高一倍，這些固定成本的占比將降至8％；如果將生產(chǎn)率再次提高一倍，這些固定成本比重將下降至4％。這意味著，當(dāng)生產(chǎn)率提高至4倍時，可將成本在原來的基礎(chǔ)上降低12%。
另外，沒有中間人松下，特斯拉將全權(quán)承擔(dān)或持有電池的盈虧。因?yàn)椴磺宄上孪蛱厮估召M(fèi)多少，Bower直接引用了阿貢餅狀圖中4%的比重。實(shí)際上，近日《華爾街日報》指出松下在特斯拉的項(xiàng)目上是賠錢的。
再者，假設(shè)雜項(xiàng)費(fèi)用降低4%，整體上看Maxwell干電池電極技術(shù)可為電芯制造帶來20%的降本效果。
整合電芯和PACK生產(chǎn)
最近特斯拉又申請一項(xiàng)專利。新專利與寧德時代CTP（celltopack）不謀而合，都在將兩項(xiàng)獨(dú)立的制造集成在一起。
一般動力電池PACK生產(chǎn)流程是，首先由電池廠生產(chǎn)電芯，提供給有能力的OEM，由OEM組裝PACK，或者由電池廠直接提供PACK。
而特斯拉專利則允許電池廠直接將電芯集成為電池子模塊。這些子模塊可以進(jìn)行串并聯(lián)，如同拼積木般生產(chǎn)出各種尺寸的電池。特斯拉使用大量的電路板來集成電芯和電池組。
電池制造過程的其他部分也可以加快，如快速填充電解液、化成循環(huán)測試、荷電保持性能測試。這些制造工序在整個PACK生產(chǎn)中占去19%的人工成本和20%的工廠面積。
無論如何，Bower在經(jīng)過各種測算后將特斯拉新電池生產(chǎn)線的成本節(jié)省量化為20%。
瑞銀曾在一篇報告中指出，特斯拉當(dāng)前的電池成本為141美元/kWh。若基于此，特斯拉新電池包的成本降低20%后將達(dá)到117.5美元/kWh。
只不過目前還不清楚其采用了干電池電極技術(shù)的自產(chǎn)電池何時落地。若這一切成為現(xiàn)實(shí)，特斯拉在電池成本方面將領(lǐng)先其他企業(yè)一大截。
