电池日全解析:马斯克激情「画饼」,特斯拉股价暴跌
秦章勇2020-09-24
新造车大公司
三年后电动车售价比燃油车更低?

来源:特斯拉

作者 | 秦章勇

编辑 | 李欢欢

没有“百万英里”电池。

“续航增加16%,能量是过去的5倍,功率是6倍。成本最高可降低56%,投资生产成本可减少69%。”这是特斯拉在“电池日”交出的成绩单。 

北京时间9月23日凌晨4点半,预热一年、延期近半年的电池日终于来了。不同于以往发布会,由于疫情,台下二百余位股东坐在排列整齐的特斯拉汽车方阵中,以鸣笛代替掌声,现场更像是一个大型汽车影院。

与特斯拉股东一起“围观”电池日的,还有全球超80万名观众,大家通过YouTube、微博等平台观看直播,万众瞩目中,特斯拉CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)揭开了新一代电池的面纱。 

特斯拉新型电池 来源:特斯拉 

“制造用户买得起的电动汽车,从公司成立之初就是我们的梦想。”马斯克在发布会现场介绍,新电池采用“无极耳”设计,比该公司目前使用的电池体积更大且寿命更长,价格便宜一半。

通过削减电池成本,特斯拉电动汽车的售价可降至2.5万美元。现在特斯拉最便宜的Model 3售价为3.799万美元(约合人民币25.7万元),也就是说,特斯拉入门级车型有望再降价34%。不过,马斯克表示实现这一目标要等到三年后。

遗憾的是,在现场马斯克并没有提及外界期盼已久的“百万英里”电池。 

或许是此前大众对电池日的期望过高,电池日当天,特斯拉股价并未疯涨。当地时间9月22日收盘时特斯拉股价反而下跌5.6%至424.23美元,市值跌至3953.01亿美元,一天内便蒸发了500亿美元,股价在盘后交易中又下跌了7%。 

即便释放出“新款Model S接受预订、上海工厂要实现百万辆产能、今年交付量将上涨30%以及部分车型电池全镍化”等利好消息,也没能阻挡特斯拉股价一路下行。 

备受瞩目的“电池日”意外成为特斯拉股价“杀手”,马斯克的新能源帝国故事,该如何讲下去?

新电池成本最高降56%

降低成本、提高效率是整场发布会的主旋律。

在汽车喇叭声不断迭起的活动现场,全新一代电池无疑是全场主角。官方信息显示,新电池结构直径从21毫米变成46毫米(即4680型号电池),体积增大的同时,能量得以提升。最重要的是,新电池采用了“无极耳”设计,仅仅是外形设计的改变,就能将电池每千瓦时的成本降低14%。

传统的圆柱形锂电芯将正负极延伸至结构的两端,并以凸起的额外物理结构区分,这个结构叫做“极耳”。无极耳本质上是“多极耳”,它令导电涂层直接与电池端盖接触,电流通过导电涂层和电池外壳到达电池外接电路。 

也就是说,电流在电池内的移动路径缩短了,这带来的直接好处是电池内阻减小,电池产热和散热能力显著提升。

此外,无极耳电池还可以提高电池容量、降低电芯成本、简化制造过程,从而达到降低成本的目的。

无极耳电池 来源:特斯拉

发布会现场,马斯克发布了“电池和整车一体化”新设计方案。特斯拉将电池直接内置在汽车结构中,马斯克称这个灵感来源于飞机机翼上的油箱。这种设计可减轻车辆的整体重量,减少所需零件的总数(减少370个零部件)并简化生产流程。最重要的是,“一体化设计”可以将电池每千瓦时的成本降低7%。 

除了新设计,马斯克还介绍了一种新的电池原材料——硅纳米线。 

“我们将使用新的生硅材料(即硅纳米线)来大规模制作电池,通过增加弹性的离子聚合物涂层以稳定硅表面结构,该技术可提高20%的续航里程。”马斯克表示,阳极采用硅材料,成本可以下降5%。阴极采用高镍材料,成本可以下降15%。

当然,如果没有先进的生产线,新的原材料、生产工艺以及新技术就无法走进现实。 

现场,马斯克向外界展示了特斯拉电池工厂全新的生产线。新的生产线可以达到20GWh的产能,单线产出能力提升7倍。如果生产和化工方面都达到标准,特斯拉电动车的续航能力将提高54%,成本将下降56%。 

根据电动汽车咨询公司Cairn Energy Research Advisors的数据,特斯拉在2019年生产的电池组每千瓦时成本为156美元。如果成本便宜一半,意味着其电池的成本将降至70-80美元每千瓦时。瑞银(UBS)的分析师曾预计,这将使特斯拉每辆车节省约2300美元。 

前不久,特斯拉低调推出“电池回收”业务,该业务也可以进一步降低电池的生产成本。马斯克演示的PPT显示回收的电池组可以供应20%的镍,2.7%的锂,以及2%的钴。与此同时,特斯拉将尽力减少电池中的钴含量(钴是一种昂贵的电池原材料),到几乎为零。马斯克表示,从下一季度开始,特斯拉将会开启回收电池的试点工作。

来源:特斯拉

推出全新一代电池后,何时能实现批量生产,是外界最关心的问题。

马斯克表示,将在全球多家高度自动化的工厂中制造特斯拉全新一代电池。首先在其位于加利福尼亚州弗里蒙特的工厂附近的新生产线上生产新电池,计划到2021年底年产量达到每年10GWh。 

2022年,特斯拉的电池产能(完全自产)将提升100GWh。2030年达到3MWh,即3000GWh,这个数字是现在内华达州超级电池工厂产能的85倍,“特斯拉甚至可以为其他公司提供电池”。

新电池不足为惧?

一直以来,特斯拉都在为一场看不见的“事业”而奋斗——降低电池成本,因为电池是电动汽车中最昂贵的零部件,占电动车成本近40%。 

按照马斯克的规划,未来特斯拉电池每千瓦时的成本会远低于100美元,汽车售价也将低至2.5万美元,和现款特斯拉车型相比有34%的降价空间。其意义在于将电动车的成本降低至与燃油车相当的水平,这几乎可以视作推动纯电动车普及的里程碑事件。当然,实现这些,马斯克需要时间,“距离特斯拉车辆价格比燃油车更低,还有大概三年的时间”。 

相比之下,通用汽车和LG化学联合开发的新型低钴电池,预计到2025年才能达到“100美元/kWh”的成本水平。

“当传统汽车制造商即将达到特斯拉现在所处位置的时候,特斯拉再次取得了领先。”可再生能源研究机构 BloombergNEF 储能研究负责人James Frith表示,传统车企还得三到五年才能赶上特斯拉。

国创中心动力电池业务单元负责人宗磊告诉未来汽车日报(ID:auto-time),目前特斯拉明确了降本的时间线,给新能源汽车行业指明了发展方向,将促进其他电池企业控制成本,提升新能源汽车行业的整体竞争力。 

售价2.5万美元的特斯拉电动汽车 来源:特斯拉

不过,乘联会秘书长崔东树告诉未来汽车日报,特斯拉将电池成本压到100美元/kWh,其实不少动力电池企业也能做到。而且特斯拉为了提升能量密度,在电池管理方面会比较复杂,将导致电池包的重量比较重。在成本降到100美元/kWh后,由于电池的价格体系并不透明,竞争力也不够充分,目前来看对中国新能源车企并不会产生太大影响。

也有人质疑特斯拉量产电池的能力。 

一位电池行业从业者告诉未来汽车日报(ID:auto-time),批量生产电池并不是一件容易的事,即便是LG化学和松下等经验丰富的电池制造商,也耗费了大量时间和资源才实现大规模生产,“特斯拉缺乏电池制造经验,不可能在短时间内完成批量生产”。 

另一个难题是电池原材料紧缺。

根据英国基准矿物情报(Benchmark Mineral Intelligence)数据,眼下全球有167个超级工厂在争夺电池原材料。英国基准矿物情报总经理西蒙·摩尔斯(Simon Moores)表示,“特斯拉在柏林、上海和奥斯汀的超级工厂正在快速扩张,但稀缺的原材料应该给特斯拉敲响警钟。” 

即使原材料供应充足、加速新电池的批量生产,也有人认为,这并不会形成多大威胁。 

新街研究(New Street Research)分析师皮埃尔·费拉古表示,新电池与特斯拉的长期成功无关,其他汽车制造商也能做到这一点,“这种电池不会帮助特斯拉在长期竞争中脱颖而出”。

“跨界”造电池

新电池是否能帮助特斯拉取得更大的成功,暂无定论,但马斯克渴望自产电池并非一时冲动,相反,这个念头由来已久。

去年9月,马斯克频繁地给松下社长津贺一宏打电话,要求后者降低电池的价格,但津贺一宏毫不妥协,“再这样下去,我们要考虑撤走超级工厂的全部松下员工和设备。”津贺一宏甚至表示后悔投资特斯拉电池超级工厂。

马斯克对松下的不满更强烈,他认为松下的员工消极怠工拖慢了生产进度,“超级工厂的电芯产能只有24GWh/年,极大地限制着Model 3的生产,在产能达到35GWh之前,特斯拉不会再投钱进去。”在马斯克看来,电池成本必须进一步压缩,才能保证整车成本优势,即便和宁德时代合作使用成本更低的磷酸铁锂电池马斯克也不忘砍价,宁德时代董事长曾毓群曾吐槽“马斯克整天都在谈论成本问题”。

来源:特斯拉

成本和产能承压,马斯克自己掌控电池的念头愈加强烈。 

按照马斯克的说法,特斯拉销量增长的最大瓶颈在于采购电池的速度太慢,不足以满足其订单需求,“我们必须把电池的生产规模扩大到人们无法理解的疯狂水平”。因此,在松下之后特斯拉又增加了新的电池供应商,相继与LG化学以及宁德时代签订了电池采购合同,但这还远远不够。 

2016年,特斯拉与杰夫·达恩(Jeff Dahn)达成独家合作协议,后者是锂电行业学术巨擘,在电池寿命方面拥有绝对领先的研究成果。2019年2月,特斯拉以2.18亿美元溢价55%收购超级电容器领军制造企业Maxwell,几个月后,特斯拉又收购了加拿大电池制造设备和工程技术公司Hibar。技术储备完成后,特斯拉尝试自主生产电池。 

同时特斯拉也开始布局电池上游产业。2020年6月,特斯拉与瑞士钴供应商嘉能可(Glencore)达成协议,每年将从后者采购6000吨钴,用于生产锂离子电池。9月,路透社报道称,特斯拉在与加拿大矿业公司吉加金属公司(Giga Metals)商讨开发足够的低碳镍。 

但制造动力电池的门槛并不比汽车低。电池行业涉及上游材料、电芯研发以及电池管理系统(BMS)等多个环节,具有重资金、高技术门槛以及技术迭代快等特征,不但需要庞大的资金,还需要大量专业人才。 

为了提升电池品质,三星SDI花了两年时间将电池生产工艺控制点从2000个提高到3163个。全球最大的汽车零部件巨头博世也曾萌生过生产电池的念头,博世发现电池成本有75%来自原材料,利润并不高,未来十年要想在动力电池领域占据20%的市场份额,至少需要投资200亿欧元。经过权衡利弊,博世最终得出结论:放弃自制动力电池单元。 

因此,即使特斯拉已经拥有造车经验,要自造电池,也需要从头学起。尤其在尚未盈利时期,特斯拉布局动力电池领域要面临的困难可想而知。 

美国《财富》杂志曾报道,特斯拉当初为超级电池工厂选址时,无所不用其极,炫耀、诱惑、压榨、恐吓等多种手段齐上阵,最终促使内华达州以令人瞠目结舌的14亿美元税收减免、自由使用土地等巨大优惠方案拿下了特斯拉超级电池工厂。

“内华达一战”令马斯克获得了“裙带企业家”的称号,华尔街知名空头Stanphyl Capital Partners对冲基金经理马克·斯皮格(Mark Spiegel)认为,“没有政府支持,马斯克(的工厂)就无法生存。”美国非营利组织Good Jobs First在一份报告中指出,2007至2018年间,特斯拉共获得高达35亿美元政府补贴,相比之下,同一时期谷歌母公司Alphabet获得了7.62亿美元补贴,苹果仅获得6.93亿美元。 

如今,特斯拉在电池领域的技术水平已经可以“傲视群雄”。虽然暂时没有推出“百万英里”电池,但通过极力压缩成本,已经迫使松下、宁德时代等电池供应商面临不得不降价的局面。 

向“旧能源”宣战

如果将自产电池单纯地解读为,马斯克不想在生产电动汽车时受电池产能制约,那或许你还没有读懂马斯克。 

和实现电池自由相比,取代石油并掀起一场新能源革命才是马斯克真正的野心。 

在宾夕法尼亚大学沃顿商学院学习期间,他曾撰写过一篇论文论述太阳能在未来的重要性,预言太阳能技术将遍地开花。另一篇长达44页的关于超级电容储能的论文,是马斯克对清洁能源技术的初步探索。 

之所以对太阳能、清洁能源如此有兴趣,是因为马斯克有一种深切的能源危机感,“如果不改用可持续能源,未来,气候变化将把人类置于无法想象的危险境地。我创办特斯拉和SpaceX不是为了赚钱,而是世界需要这些公司”。 

但对于依赖石油生存的势力来说,发展清洁能源和电动车触动了他们的根本利益,新能源的发展曾遭遇极大阻碍。 

1996年,通用汽车推出EV1电动车,凭借百公里加速9秒以及最大续航里程145公里,一经推出就收获大批拥趸。然而美国石油业游说组织却对电动车的技术和经济性进行猛烈抨击,四处宣扬其缺点,并表示充电基础设施的建设是一项“隐形税”,最终在政府和石油公司的打压下,通用EV1夭折。 

通用EV1 来源:网络

历史总是惊人地相似。2010年特斯拉在纳斯达克上市时,也曾遭遇无情地打压。CNBC《疯狂的金钱》主持人吉姆·克拉默曾“告诫”投资者, “别买,也别接盘,这破玩意(特斯拉股票)没人会要。”

2016年,Model S因自动驾驶故障发生事故,特斯拉更是成为媒体讨伐的对象。《财富》杂志公开抨击马斯克,并质疑特斯拉自动驾驶技术的安全性。随后美国科技媒体Electrek发表了一篇文章,指出《财富》杂志“因打压电动车而收益数百万美元”,其背后金主是坐拥数十亿财富的工业家查尔斯·科赫和戴维·科赫(科赫兄弟)。他们麾下的科氏工业集团,拥有巨大规模的石油业务,包括炼油厂、输油管道以及矿产等。 

无处不在的阴谋论肆意滋生,马斯克对抗的不是某一个公司,而是能量庞大的“旧能源”势力。甚至连欧洲、俄罗斯的一些企业也将马斯克视为眼中钉,彼时,马斯克前妻总担心其“可能招致俄罗斯间谍的暗杀”。 

少数派的路注定孤独,马斯克却并未止步。2014年马斯克建立超级电池工厂Gigafactory 1,“giga”意味着数量达到10亿级别,马斯克希望该工厂能生产出比全球其他工厂加起来还要多的电池。特斯拉的合作伙伴松下,计划于2021年投资1亿美元用于提升特斯拉超级电池工厂10%的产能。 

2016年,特斯拉收购太阳能电池板生产商太阳城公司,并创立了一家“垂直整合的可持续能源公司”。按照马斯克的说法,使用太阳能电池板产生能源,利用电池储能,将电池用于不同应用中,电线杆变压器将彻底消失,电池组将为汽车、管理电网以及大楼供电。拿下太阳城之后,特斯拉推出太阳能屋顶产品,并逐渐发展为公司重点项目。 

“从特斯拉的电池工厂到太阳能屋顶,再到特斯拉的快速充电站,可以解读为特斯拉对全球能源体系重塑的一个过程。”乘联会秘书长崔东树告诉未来汽车日报,特斯拉的能源体系形成一个有效闭环,将彻底改变人们的出行。

自产电池,特斯拉的目的或许不只是为旗下电动车供货,而是将角色转变为电池供应商。彭博新能源曾发布报告预计,到2030年,来自电动汽车的锂电池需求将增至1300千兆瓦时,届时特斯拉将成为锂电池供应商的领导者。Loup风险投资公司联合创始人蒙斯特也将特斯拉比作“下一个亚马逊”,在他看来,特斯拉的目标定位是“加速全球向可再生能源的转型”,未来将从能源企业手中抢夺市场。

来源:Electrek

在南澳大利亚部署全球最大的锂离子蓄电池系统、在美国加利福尼亚州部署巨型储能系统,进而申请成为英国的能源供应商,马斯克的能源帝国梦逐渐照进现实。

“石器时代终结并不是因为我们耗尽了石头,而石油时代的结束也将远远早于地球石油资源用尽的那一刻。”沙特阿拉伯前石油大臣谢赫.艾哈迈德.扎基.亚马尼曾向“旧能源”势力发出预警。 

如今燃油车在各国相继进入禁售倒计时,在可持续能源以及电动车的大势之下,一场能源革命已经开始。马斯克能成为这场能源革命的引领者吗?


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