干货少还是预期太高?特斯拉股价电池日后大跌5.6%


特斯拉在“电池日”上到底要发布什么新技术?特斯拉CEO马斯克“挤牙膏”式的输出,吊足了大家的胃口。

终于,谜底解开了。

北京时间9月23日的特斯拉电池日发布会上,马斯克掩饰不住嘴角的喜悦,此前他曾在推特上称这将是“特斯拉历史上最激动人心的一天”。这一天,马斯克宣布,新的“4680”电池与当前 Model 3 参数 图片 )使用的“2170”电池相比,能量密度提高5倍,续航里程提高16%,动力提高6倍,同时由于解决了连续生产问题,特斯拉电池生产线的速度提高了7倍。

图片来源:直播截图

在马斯克看来,当前动力电池规模化生产的速度不够快,且产量较小。为了让电动汽车的销量增长速度超过燃油车,降低动力电池成本,特斯拉决定通过推出更大尺寸的圆柱形电池来降低每千瓦时的生产成本,即“4680”电池。

据了解,“4680”电池取消了将电池及其供电的汽车部件连接起来的极耳。去掉极耳后,电芯集流体与电芯盖板和外壳直接相连,电芯的内阻大幅减小,产热更少。

除了外界期待的高续航电池,特斯拉宣布接下来还将在三年后能制造出价格为2.5万美元的全自动驾驶汽车。这款车将搭载磷酸铁锂电池。

而外界期待许久的三电机版本ModelS Plaid车型也在“电池日”中上线并开启预订。新车型售价13.99万美元起,约合人民币94.88万元,预计于2021年下半年交付。

尽管“电池日”上特斯拉释放了不少重要信息,但传闻中的“百万英里”使用寿命的最新电池并没有亮相。这让不少业内人士认为,这次特斯拉的“电池日”创新度未达到市场预期。截至美东时间9月22日收盘,特斯拉(TSLA)股价大跌5.6%至每股424.23美元。

推出无极耳电池降低成本

事实上,特斯拉取消极耳并不意外,其此前就提交过一份无极耳电池设计申请。有分析认为,通过取消极耳来简化电池的生产流程,可以为特斯拉节省大量的时间、材料和资金。

图片来源:直播截图

特斯拉方面称,“4680”电池目前已经接近于“试产”阶段,将需要大约一年的时间来达到1千兆瓦的产能,并考虑此后将年产能提高到2千兆瓦。在此之前,马斯克在社交媒体上表示,电池日中的产品要到2022年才能大规模量产。

在电化学体系创新方面,马斯克表示,未来将在阳极上使用生硅材料取代碳材料来大规模制作电池,其可以通过在生硅材料上涂上有弹性的导电镀层,来解决硅材料在加热时会出现的膨胀和收缩问题。值得一提的是,生硅阳极工艺只需1美元/千瓦时的制造成本,并且还可提高20%的续航里程。

在正极材料方面,特斯拉将继续走高镍路线。马斯克认为,镍的能量密度最高、成本最低,所以未来还要用越来越多的镍。

马斯克表示,如果最大限度地利用镍,把钴减少到零,可以使电池的价格降低50%。据了解,在Cybertruck、Semi这些能源密集型车型上,特斯拉将使用高镍电池,而其他车型将使用镍与其他化学物质结合的电池。“这确保了大批量生产是可能的,希望更多的人开采镍。”马斯克再次重申。

此外,特斯拉还将把电池包本身设计为连接前后车身的结构件,使车辆具有更强的车身强度,车辆的重量分布也更靠近中心,有更小的转动惯量和更好的操控性。同时,去模组的电池包也使得车辆的续航里程提升14%,整体结构减重10%,电池每千瓦时的成本降低7%。马斯克称,这项技术的灵感来自飞机机翼上的油箱。

图片来源:直播截图

除了改进电池材料和工艺,特斯拉还将从原材料采集、工厂设计、制造流程、电池回收及元素再利用等每一个步骤中挖掘降低成本和提升能力密度、续航里程的方法,并预期未来续航里程可增加54%,成本可降低56%。

目前,特斯拉已经获得在内华达州面积1万英亩的锂矿开采权。马斯克强调:“锂是一种广泛可用的资源,是地球上最常见的资源之一,但仅内华达州就足以为美国所有车辆提供电力。”

马斯克解释称,上述部分目标实现需要12-18个月,完全实现则大概需要三年。

此外,在本次“电池日”上,马斯克表示,特斯拉大约3年后,会推出价格为2.5万美元的全自动驾驶电动汽车。

特斯拉目前最便宜的在售车型为3.799万美元的Model 3,而按照马斯克预计的2.5万美元计算,特斯拉有望将入门级产品的售价下降34%。

特斯拉为何“亲自上阵”?

电池,一直是一个让马斯克头疼的难题。

六年前的洛杉矶,一辆特斯拉 Model S 在高速行驶中撞上灯柱解体成两半,锂电池起火烧毁车体,随后美国国家公路安全局介入调查。此后,特斯拉接二连三地发生了多起电池起火事件。马斯克直言:“频繁的起火事件已经让我饱受折磨。”

不止是安全问题,电池短缺也让马斯克倍感困扰,甚至多次在社交媒体上抱怨,“要不是松下‘拖后腿’,Model 3的量产和交付也不会出那么多乱子。”

图片来源:每日经济新闻 资料图

动力电池成本高,让特斯拉伤透了脑筋。根据彭博社的数据,2019年全球电动车的电池成本约为156美元/kwh。虽然这与之前相比,已经是一个很大的进步,但电动汽车的价格仍高于无补贴的燃油汽车。

目前,特斯拉的电池供应主要依靠与电池企业的合作。它的电池供应商包括松下、LG和宁德时代。在国内,宁德时代与特斯拉已达成合作,宁德时代将为特斯拉供应锂离子动力电池,采购期限从2020年7月1日到2022年6月30日。

7月,工信部官方发布了搭载宁德时代磷酸铁锂电池的国产特斯拉Model 3的动力信息,预示着宁德时代正式向特斯拉供应电池。“从今年下半年开始,我们就已经开始向特斯拉方面供应了电池。”宁德时代相关负责人告诉记者,其对特斯拉的供货并不限于磷酸铁锂电池,还包括三元锂电池,而与特斯拉的合作也不仅限于国内。

这种电池外采购模式,不仅让特斯拉的货源得不到保障,还导致了高成本问题的出现。几经论证后,特斯拉决定“亲自上阵”,自造电池。

事实上,特斯拉自造电池的预谋早有迹象。早在今年年初,有外媒报道称,特斯拉正在弗里蒙特建造一条试点电池生产线,并在设计自己的电池生产设备。随后,特斯拉接连收购了超级电容器制造商Maxwell和专门制造电池制造设备的公司Hibar,并开始“招兵买马”。

今年2月,据外媒报道,特斯拉开启了“Roadrunner”项目,目标是采用“用机器来制造机器”策略自制电池,降低电池生产成本至100美元/kWh。

而今年以来,特斯拉不断扩建的弗里蒙特市工厂,发布了多个研发人员和制造工人的职位空缺,更加暴露了特斯拉自造电池的野心。

电池,这个占据着整车成本40%的核心零部件,几乎决定着未来电动车产品和品牌的生死。而“闷声”低调造电池的特斯拉,在技术路线的选择上却异常高调。

今年2月18日,特斯拉透露将在上海超级工厂的电动汽车中使用“无钴”电池。由于钴储量小,产量不稳定,若能将钴去除,电池成本将大大降低。消息发布后,市场预计特斯拉所指的无钴电池为在中国市场已经应用多年的磷酸铁锂电池。当天,多个钴资源股大跌。

图片来源:摄图网

但特斯拉一边宣扬要用“无钴电池”,一边却悄悄与嘉能可达成协议,每年将从后者采购6000吨钴,用于上海工厂以及建设中的柏林工厂。这或许意味着,特斯拉至少短期内仍无法完全实现“无钴”。

由于电池“无钴化”还未有实质性量产和应用突破,所以“去钴提镍”被认为是目前可实现的目标。在此次特斯拉电池日上,马斯克特别强调将从“钴”车型转向“镍”车型。在能源密集型车型中,特斯拉将使用100%镍支撑,而其他车型将使用镍与其他化学物质的结合,这确保了大批量生产是可能的。

“如果我们最大限度地利用镍,把钴减少到零,我们可以使价格降低50%。”马斯克称,他希望更多的人开采镍。

虽然特斯拉自造电池的计划已经开始,但由于缺乏大规模生产电池的制造工艺和流程,这意味着从短期来看,特斯拉仍将依赖行业的合作伙伴。马斯克也确认,特斯拉计划继续从现有供应商甚至其他可能的供应商处采购电池。

事实上,最近,特斯拉两大供应商LG化学和宁德时代均与印尼达成了在该国建设锂电池工厂的协议。印度尼西亚镍资源丰富,LG化学正在考虑对一家整合了冶炼厂的电动汽车电池工厂投资98亿美元。同时,宁德时代也已在印尼苏拉威西岛上投资兴建一座工厂,以提取电池级镍化学品。

成本降至100美元/千瓦时?专家:很有可能

“任何一家企业都不想被外部供应商掣肘其正常发展,特斯拉也一样。”一位不愿具名的动力电池企业高管接受《每日经济新闻》记者采访时表示,随着特斯拉销量持续走高,所需电池量也会越来越高。只有掌握了主动权,特斯拉才能得到更长远发展,在与其他电池供应商合作时,才能拥有更多的谈判资本。

从特斯拉“电池日”发布内容来看,特斯拉发布的全新“无极耳电池”不仅要进一步提升电池能量密度,还将大幅降低电池成本。有消息人士称,此前特斯拉制定的目标是,将每千瓦时的电池成本降低至100美元(约合人民币675元)。

图片来源:视觉中国

“特斯拉提出的电池成本在100美元/千瓦时为电池系统成本,国内企业目前还达不到。不过,国内动力电池的电芯成本已能达到这一标准。”国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目专家组动力电池首席专家肖成伟表示。

随着新能源汽车的快速普及,降成本已成为新能源汽车动力电池产业发展的重要目标。按照规划,到2020年,中国、美国和欧洲设定的电池系统成本分别将达到1000元人民币/千瓦时、100美元/千瓦时和100欧元/千瓦时。不过,清华大学教授欧阳明高曾提出,1000元/千瓦时目标成本偏高,100美元/千瓦时更为合适。

对于特斯拉提出的其电池系统成本将降低至100美元/千瓦时,肖成伟认为,特斯拉想要达到这一目标并不难。“降低电池系统成本,与企业材料体系、工艺路线、制造水平、产品销量规模紧密相关。”肖成伟认为,只要销量规模上去,电池系统的成本也将随之降低,国内动力电池发展亦是如此。目前,国内新能源汽车市场规模还不大,电池装机量也不高,使得国内动力电池系统降本成效不明显。

而特斯拉自产电池是否对其与电池供应商的合作造成负面影响?对此,上述不愿具名的动力电池企业高管认为,特斯拉这一举动将影响其对外电池需求量,对宁德时代等合作伙伴的供货量将造成一定影响。不仅如此,拥有自主生产电池能力的特斯拉,将在价格上给配套企业造成压力。

不过,上述宁德时代相关负责人却表示,随着特斯拉在全球市场销量的持续走高,特斯拉新能源汽车销量将非常大,不可能仅有宁德时代一家电池供应商,动力电池市场必然是开放合作的。

除降低成本外,特斯拉最新发布的电芯在外形结构上也有改变。记者了解到,特斯拉现有车型搭载的电池分别为松下和LG供应的21700圆柱型电芯,以及宁德时代供应的方壳式磷酸铁锂电池。而此次推出的“4680”电池体积比21700圆柱电池更大,圆柱电芯直径扩大两倍多,长度也增加了10毫米。“特斯拉‘4680’电池的设计原理与比亚迪‘刀片电池’类似,通过改变电池外形来提高电池容量,但材料体系和工艺水平没有改变。”肖成伟告诉记者。

图片来源:直播截图

业内分析认为,相比“刀片电池”,采用无极耳设计的特斯拉“4680”电池不仅生产效率更高,还将降低电池内部电流流过的电池内阻,电池流通距离更短,效率更高。

“特斯拉电池主要用于内供,不会对全球动力电池市场格局造成太大影响。”在上述不愿具名的动力电池企业高管看来,特斯拉推出的“大”电池概念,并不会改变当前动力电池的规格标准。

“电池日”之后 行业或加速向前

随着特斯拉“电池日”的到来,业内也即将迎来一场巨变。首先是国内外众多动力电池巨头、车企对上游金属资源的“跑马圈地”。

在特斯拉计划向加拿大矿业公司Giga Metals购入大量低碳镍金属后,近日,据外媒报道,印尼已与韩国LG化学和中国宁德时代分别达成了在该国建设锂电池工厂的协议,预计将于2024年开始生产锂电池。

印度尼西亚海事和投资事务协调部长卢哈特·潘杰盖丹(Luhut Pandjaitan)表示,印尼将发挥其镍资源优势,将该项投资扩展到锂电池下游产业。今年6月,印尼政府停止了其未加工镍的出口,以确保该国的镍原料供应。

图片来源:每经记者 胥帅 摄(资料图)

镍可以提高动力电池的能量密度,高镍正极材料被认为是未来动力电池发展的大趋势。据财通证券研报预计,受益于单位用量和电池车产销量双升,镍在动力电池的需求量将从目前的4万吨增长到2030年的80万吨,年均复合增长率可达35%。

业内分析认为,全球锂、钴、镍资源的分布集中度较高且呈现寡头垄断特征,所以终端车企和动力电池相关企业近年来频频布局上游金属资源,以谋求锂镍钴的稳定供应。

上海有色网钴行业高级分析师霍媛认为,全球锂、钴、镍资源未来或将形成纵向一体化的趋势,终端和原料端锁好量价后,中间环节发挥的更多是加工厂的作用。

同时,动力电池行业自身也将受到较大影响。“百万英里电池”的传闻已经让不少企业压力倍增。瑞银(UBS)的分析师指出,未来三年内,每辆使用百万英里电池的车可以节省2300美元。

当前研发“百万英里电池”的企业不仅特斯拉一家。此前,宁德时代对外发布称,已研发出电池生命周期内汽车续航里程124万英里的电池;5月,通用汽车高管表示,通用汽车在开发百万英里电动车电池方面已接近成功。

不过,在wedbush分析师丹尼尔·艾夫斯(Daniel ives)看来,特斯拉的优势在于规模和范围。“其他厂商可以宣称已经研发出百万英里电池,但真正能够实现量产的工厂只有一家,那就是特斯拉的上海工厂。”艾夫斯说。

马斯克曾在社交媒体上表示:“特斯拉对软件授权、提供动力系统和电池,持开放态度。我们只是在努力加速可持续能源的推广,而不是摧毁竞争对手。”

这意味着,特斯拉未来可能将自制电池并成为设备商,从而改变电动汽车市场的游戏规则。不过业内对于其他车企是否乐于接受特斯拉出售的电池仍有争议,因为这样做有可能使得自己的商业机密暴露给特斯拉。

图片来源:每经记者 欧阳凯 摄(资料图)

而业内分析认为,特斯拉自制电池若能实现大规模量产,将对动力电池企业的装机量和行业格局带来不小改变。

如今,除去自建电池生产线,在设计和供应链方面持续改进之外,特斯拉又提出了一体铸造车身方案,将 Model Y 现有车身