作者:宋松
排版:松散
本文是壹篇事件綜述。北京時間9月23日淩晨,美麗的加州終於迎來了特斯拉的“電池日”活動。
壹年壹度的“電池日”是特斯拉“秀肌肉”的時候,通常在5月舉行,但今年被疫情推遲到了上周。
還是因為疫情,這個“電池日”有點特殊。首先場地選在了室外。其次,參與者並沒有像過去壹樣排隊坐在凳子上聽馬斯克的“暢想未來”,而是都坐在自己的特斯拉汽車裏,用喇叭表示歡呼和支持。
這壹幕,乍壹看還以為是特斯拉的專用停車場,有點開心。
這個“電池日”讓馬斯克的財富縮水了不少。“電池日”結束當天,特斯拉股價由漲轉跌,壹度下跌7.6%,市值縮水300億美元,約合2033億人民幣。
當然,股價下跌不壹定是電池日事件推動的。在最近的大環境不好的情況下,漲了不少跌了不少,尤其是特斯拉這種貴的科技股。在這種情況下,股價出現大幅波動的可能性更大。但不得不說,特斯拉這次展示的肌肉並不驚艷,也沒有超出市場預期。
總之,評價壹下這個“電池日”:特斯拉沒有提出創新技術,沒有顛覆現有的電池系統,只是改進了壹系列技術,促進了有軌電車的降本增效。
我們采取先揚後抑的結構,按照老規矩,分成幾個部分:
01特斯拉“展示”了什麽?
02小於預期和不確定性
壹些判斷和想法
01特斯拉“展示”了什麽?
簡單總結壹下,特斯拉在“電池日”提出了1電池,4大技術,2大車型,以及壹些零星的計劃。
“壹個電池”
在之前的文章中,我們談到了特斯拉Model3目前使用的2170電池。在這個“電池日”,特斯拉推出了下壹代NCA電池-4680電池。
4680型號,顧名思義,是指直徑46mm,高80mm的圓柱形電池,幾乎和老型號2170壹樣高,直徑明顯大了壹圈。
大電芯的能量密度更高,意味著構建同樣能量的電池組所需的電池數量減少,其他元器件也相應減少,成本也會降低。
這和比亞迪的思維方式正好相反。雖然兩者的目的都是為了提高有軌電車的壽命和控制成本。
比亞迪走LFP路線,成本相對便宜,但是單節電池能量低。所以比亞迪采用刀片技術,把電池做薄,這樣可以在車上裝更多的電池,從而增加續航裏程。
特斯拉的NCA路線單電池能量更高但更貴,那就幹脆把電池做大,能量密度更高,少裝幾塊控制成本。
該公司聲稱,該類型電池能量提高5倍,轉換壽命提高約16%,功率提高6倍。從數據上看,再次領先其他競爭對手壹個位置。
與電池相關的是容量。從當時的直播來看,4680電池已經在特斯拉位於加州舊金山的弗裏蒙特電池工廠進入試產階段。
預計2026年底有效產能為100GWh,2022年底為100 gwh,2030年為1000GWh。
“四大技術”
第壹,無極電池技術。
說實話,這個無極耳技術的原理我不懂,只能簡單說壹下。
最初,每個鋰電池都有電池接頭。電池極耳的作用是將正負極片之間傳導的電子引流到電池外部電路,最終形成有效電流。1
換句話說,電流必須流經這些接頭才能到達電池外部的連接器。但是,當電流必須總是沿著陰極或陽極流到耳朵,流出電芯時,電阻也會隨著距離的增加而增加。
另外,由於耳片是額外的零件,增加了成本,帶來了制造難度。2
所以特斯拉把拉環去掉了,直接把每層靠近兩端的位置改成導電材料,這樣就可以直接傳輸電流,避免了拉環中電流傳輸的損失。三
無極耳的設計除了降低損耗,還省去了復雜的焊接工藝,使生產速度提高了7倍,從而降低了成本。無極電池技術將應用於4680電池。
第二,幹電池技術。
在鋰離子電池的生產中,需要將正極材料和負極材料分別塗覆在相應的集流體上。集流體通常是鋁箔或銅箔。
在傳統的生產過程中,這種塗層需要壹種特殊的粘合劑與陽極和陰極粉末混合,以粘附在集流體上。這種特殊的粘合劑由兩種化學物質組成,其中壹種是劇毒且易揮發的有機溶劑NMP(即N-甲基吡咯烷酮溶劑)。
由於NMP,傳統生產過程中需要大量的幹燥設備(壹般壹條生產線長約100米,幹燥設備約占60米)來去除極板中的NMP和水分,這無疑延長了生產周期,增加了生產成本。
特斯拉通過收購電池公司Maxwell獲得了幹電池技術。幹電極工藝使用固體粘合劑,塗層完全沒有NMP。因此,幹電池技術可以提高單個生產線的生產能力,降低成本。
第三,塗層矽陽極技術。
在上壹篇文章中,我們分析了新能源電池負極技術多年來變化不大,主要以人造或天然石墨為負極材料。
但石墨的比容量有限(壹般為372mAh/g),所以現在的熱點是用理論容量更高(壹般為4200mAh/g)的矽基負極材料替代石墨。
比如特斯拉2018年底推出的高續航新車型Model3,采用高鎳NCA結合矽碳復合陽極材料,續航首次突破600公裏。
但目前的矽基負極材料存在明顯的缺點,如多次充放電循環後體積膨脹明顯、循環壽命縮短、容易引發安全事故等。
因此,目前只能在石墨陽極中加入極少量的矽(3%~8%)。然而,這個“電池日”,被特斯拉收購、專註於矽陽極研發的創業公司SiLion有了新的解決方案。
SiLion的新矽陽極技術。針對傳統矽碳陰極的膨脹問題,新工藝在矽陰極上包覆不導電的彈性材料,形成穩定的網狀結構,抑制膨脹。
包覆金屬矽壹方面可以穩定矽的性質,另壹方面可以增加矽的比例,從而提高電池壽命,降低成本。
第四,車電融合。
特斯拉開發了壹種全新的車身結構,將電池組設計成車身結構,將電池組與車身前後部融為壹體。這種結構帶來了超高強度的車身,車輛重量分布更接近中心,帶來了更靈活的操控。
為了實現這壹設計,特斯拉專門開發了壹種前所未有的新配方合金材料來加強車身強度。這種車身結構將使續航裏程增加14%,整體結構重量減少10%,減少370個零件。四
“兩種主要型號”
基於上述1電池和四項技術,特斯拉聲稱短期內將有質的變化:特斯拉每千瓦時的電池成本將降低56%,續航裏程將增加54%,投資和生產成本將降低69%。
基於此,特斯拉提出了壹個小目標。也就是說,三年內將開發出壹款售價約2.5萬美元(654.38+0.7萬人民幣)的電動汽車。
此外,特斯拉在電池日首次推出了配備新動力系統(使用新電池4680)的格子模型。
新車型將於21交付,最大功率超過1100馬力,四分之壹英裏加速時間不到9秒,已超越全球眾多內燃機超跑。
最後,馬斯克也做了壹些零散的計劃。例如,他透露,全自動駕駛系統Autopilot的測試版將在未來壹個月左右發布。
以上是特斯拉“電池日”的主要內容。
02小於預期和不確定性
這種“肌肉秀”之所以不那麽成功,是因為人們的期望值比較高。從特斯拉自己的專利申請、企業宣傳和媒體報道來看,這個電池日應該更具顛覆性。
但有些技術顯然沒有提上日程。
首先是新電池的負極沒有使用矽納米線材料。此前有傳言稱,特斯拉可能通過與Amprius的合作,在鋰電池中使用矽納米線作為負極材料。
矽納米線是壹種新型壹維半導體納米材料。納米線的直徑壹般約為65438±00n m,內晶核為單晶矽,外層有SiO2 _ 2塗層。五
Amprius公司創始人崔屹教授發表科研文章稱,采用該技術進行10次充放電後,電池的充放電容量仍可維持在3541/3193 mAh/g左右,是目前石墨材料的十倍。
但是《電池日》中並沒有關於這種材料的信息,《電池日》中披露的新陽極方案只是結構上的變化,並不是材料上的根本變化。
其次,這個“電池日”並沒有提到無鈷電池和百萬公裏電池。
先說無鈷電池。特斯拉經常在沒有鈷電池的情況下釋放煙霧彈。我們之前也分析過,特斯拉目前NCA電池路線的鈷含量並不高。
但是鈷的價格又高又稀有,在這款NCA中並沒有明顯的作用,所以特斯拉壹直想達到壹個無鈷的結果。前段時間有傳言說特斯拉有無鈷電池,結果鈷價暴跌,結果後來又被辟謠。
反正從目前來看,電池日沒有關於無鈷的消息。推測鈷只能短時間低,不可能做到無鈷。
數百萬公裏的電池還沒有得到證實。今年年初,特斯拉申請了單晶NCA電極技術專利,可使電池續航裏程超過約654.38+0.6萬公裏。
從專利內容來看,所謂單晶NCA就是鎳、鈷、鋁的比例為9.2:0.5:0.3,比傳統NCA的8:1.5:0.5含鎳量更高,可以提高電池壽命,降低成本。但是《電池日》並沒有提到這項技術。
除了技術不及預期,馬斯克在這個“電池日”提出的計劃也太不確定了。
壹個重要的事實是,特斯拉這次提到的上述技術創新都是“提前發布”。
在電池日,馬斯克強調了這壹系列關於電池的技術。特斯拉形成上述優勢大約需要65,438+08個月,完全實現大約需要三年時間。
舉例說明。對於之前提到的4680電池的產能擴張計劃,公司明確指出,以目前的技術和工藝,要做到如此規模的產能擴張難度極大,現有工藝的容量密度需要優化。
換句話說,馬斯克在電池日說的這些技術顯示了他的技術自信。這些技術理論上是可以實現的,特斯拉也有能力實現,但目前還沒有真正實現,還存在很大的不確定性,投資者需要謹慎。
壹些判斷和想法
即使有些技術還沒有完全落地,我們還是很欣賞馬斯克的自信和這種想象力。從過去的歷史來看,特斯拉是有真憑實據的,那些想法不是忽悠人,也不是空穴來風。
但不得不說,特斯拉對於未來的推進還是挺多的。我們應該對投資相對謹慎。所以做以下相對合理的推測,供大家參考。
第壹,特斯拉目前的電池技術只是領先而不是顛覆,其他電池廠商有明顯的機會。比如走非NCA路線的當代安培科技有限公司和LG化學,在產品開發和規模上仍然具有競爭優勢。
而且馬斯克在“電池日”明確表示,特斯拉不同的定位車型會選擇不同的正向路線。比如需要長循環壽命的動力包和乘用車會用LFP路線,證明電池路線之爭還會繼續,很可能會多條路線並行。
第二,盡管特斯拉想開發自己的電池,但短期內不太可能自給自足,它仍然需要電池供應商,如松下和當代安培科技有限公司。目前,特斯拉LFP的獨家供應商是當代安培科技有限公司,我們推測這種情況將持續下去,當代安培科技有限公司與特斯拉之間的綁定將越來越深。
第三,特斯拉的“電池日”反映了特斯拉對某些電池材料的需求。比如特斯拉對高鎳產品的需求,可能會對上遊鋰材料公司產生影響。
最後壹個是趨勢判斷。特斯拉的“電池日”並沒有展示革命性的技術,但所有的技術都在指向壹個目的:降低成本,提高效率。
因此我們判斷,壹旦特斯拉降本增效完成,平價後電動汽車的競爭力將進壹步提升,與燃油汽車的差距將不斷縮小。
或許新能源汽車大規模取代燃油汽車的步伐可能會比預期的更快。
註:本文不構成投資建議!本文不構成投資建議!本文不構成投資建議!
最近買了大榭高瓴資本創始人章雷的《價值》壹書看了,收獲頗豐。
隨後,我們將在幾篇文章中談到投資的“道”,並梳理章雷在書中所說的以及如何理解價值投資。敬請期待!
最後祝大家雙節快樂!祝妳假期愉快!
參考
1浙商證券。自產電池是最終決定,新技術助力電池優化。
2摘自特斯拉“無盡耳電池”原專利
3讀理科。特斯拉首款無極耳電池?了解具體原理。
4砍柴網。特斯拉的電池日“顯示”了什麽?
百度百科。矽納米線。