一場難以獲勝的競賽中，特斯拉大圓柱電池如何“解套”？
時間:2023-11-17 08:12來源:觀察者網(wǎng) 作者:李沛
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2020年9月高調(diào)發(fā)布4680大圓柱電池之際，如日方升的特斯拉儼然又將橫掃動力電池領(lǐng)域。按照彼時2022年100GWh，2030年3TWh的產(chǎn)能規(guī)劃，今日的特斯拉，本該已坐上鋰電一哥寶座，并對全行業(yè)發(fā)起“清桌”式的降維打擊，進(jìn)而在中文輿論場上，成為又一段美國創(chuàng)新“體制優(yōu)勢”的生動注腳。
然而三年后的今天，4680電池量產(chǎn)依舊步履蹣跚，更重要的是，在這條由特斯拉開啟的賽道上，已經(jīng)有越來越多競爭者追近了身位，其先發(fā)優(yōu)勢已顯得不足為道，而隨著特斯拉主導(dǎo)權(quán)的消逝，這場新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化競賽的走向也懸念叢生。
當(dāng)被媒體問及與特斯拉大圓柱電池對比時，寶馬集團(tuán)生產(chǎn)主管米蘭·內(nèi)德爾科維奇（Milan Nedeljkovic）日前已能自信地宣稱：“特斯拉需要縮小與我們的差距”，而更為內(nèi)斂的中國廠商如寧德時代，早前曾透露其4680/4695等大圓柱電池“循環(huán)壽命是國內(nèi)外友商的3倍以上，能量密度比友商高出10%以上，安全性遠(yuǎn)超友商”。
王炸何以成“啞彈”？
回到2020年，對于向動力電池領(lǐng)域的縱向一體化布局動作，特斯拉方面陳述了兩大原因，其一是馬斯克事先吹風(fēng)的供應(yīng)缺口問題，即預(yù)言其三大供應(yīng)商松下、LG新能源、寧德時代將無法跟上特斯拉擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏，2022年后必須依靠自主產(chǎn)能填補(bǔ)采購缺口；其二，則是特斯拉著力描繪的“顛覆式創(chuàng)新”效能，即通過其從材料體系、系統(tǒng)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)工藝、流程的端到端創(chuàng)新，4680電池有望實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程提升54%，生產(chǎn)成本節(jié)約56%，每GWh產(chǎn)能投資額降低69%的效果。
對比當(dāng)下的現(xiàn)實(shí)，前者已被證明是杞人憂天，全球動力電池市場不僅沒有供不應(yīng)求，反而日益顯露出產(chǎn)能過剩的風(fēng)險，部分鋰電行業(yè)二線廠商甚至需要大幅降價清理庫存；而依靠新技術(shù)降本，相當(dāng)程度上也淪為特斯拉的一場“噱頭”。
從實(shí)際進(jìn)度看，彼時特斯拉描繪的干電極、硅負(fù)極等一系列技術(shù)創(chuàng)新大部分仍然是空中樓閣，從中試到規(guī)模量產(chǎn)的進(jìn)展顯著慢于規(guī)劃，直到今年10月，特斯拉才宣布在德州超級工廠完成第2000萬顆4680電池的制造，按照單顆能量95Wh換算，從發(fā)布會至今的三年時間里，累積產(chǎn)量僅約區(qū)區(qū)2GWh，至于其降本目標(biāo)，即每kWh電芯生產(chǎn)成本降至約100美元，也已經(jīng)被其他市場參與者共同實(shí)現(xiàn)了，目前中國廠商動力三元電芯報價已逼近0.5元人民幣/Wh甚至更低水平，規(guī)模效應(yīng)疊加供求狀況，已經(jīng)超前實(shí)現(xiàn)了特斯拉孜孜以求的目標(biāo)。
究其原因，特斯拉在大圓柱電池產(chǎn)業(yè)化上的延宕，既源于自身資源與過于激進(jìn)的研發(fā)目標(biāo)之間脫節(jié)，也與其三元電池技術(shù)開發(fā)生態(tài)有直接關(guān)系，其前期依賴的Maxwell、Hibar等美國本土團(tuán)隊(duì)和松下等日系供應(yīng)商，可以說都游離于當(dāng)下鋰電產(chǎn)業(yè)的“主升浪”之外，直到今年初，才傳出特斯拉方面尋求導(dǎo)入榮百科技、東山精密等中國企業(yè)協(xié)助提升量產(chǎn)良率，效果也可謂立竿見影，今年一季度后產(chǎn)能和良率爬坡的速度陡然加快。
根據(jù)第三方機(jī)構(gòu)拆解分析，目前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的特斯拉4680電池較最初規(guī)劃已有了不少“權(quán)衡取舍”，除了全極耳之外，被大肆宣傳的硅負(fù)極并未在量產(chǎn)產(chǎn)品中應(yīng)用，干電極技術(shù)也僅使用在難度較低的負(fù)極材料涂布輥壓中。另據(jù)特斯拉動力總成與能源工程高級副總裁安德魯·巴格利諾（Andrew Baglino）在三季度電話會上的表述，德州超級工廠一號電池產(chǎn)線已在三季度全面轉(zhuǎn)產(chǎn)Cybertruck所需的改良型大圓柱電池，新電池?fù)?jù)稱將通過高鎳正極材料將能量密度提高10%，不過預(yù)計(jì)正極極片干法制備仍然不會導(dǎo)入。
值得注意的是，特斯拉干電極工藝路線的主要負(fù)責(zé)人、電極工程總監(jiān)Hieu Duong也在上月離職，投身初創(chuàng)企業(yè)繼續(xù)開發(fā)干電極工藝，似乎透露出在特斯拉已難有施展余地。
“點(diǎn)石成金”的中國供應(yīng)鏈
與特斯拉的跌跌撞撞相比，日前放出豪言的寶馬在開發(fā)大圓柱電池技術(shù)上則可謂順風(fēng)順?biāo)?/div>
依靠高鎳正極和硅負(fù)極，寶馬研發(fā)的4695/46120規(guī)格第六代動力電池能量密度將提高20%以上，成組后的能量密度將超過200Wh/kg，在800V電氣架構(gòu)下，可實(shí)現(xiàn)大約20分鐘從10%到80%的快充效率，成本則可望較上一代產(chǎn)品降低50%，預(yù)計(jì)在2025年裝車應(yīng)用。
如果按照馬斯克的最新表態(tài)，即4680大圓柱電池預(yù)定裝車對象在2025年年中方能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模交付，則意味著寶馬在大圓柱電池產(chǎn)業(yè)化上的進(jìn)度屆時將與特斯拉近乎拉平。
在大圓柱電池這一特斯拉所精心選擇的賽道，寶馬等后來者得以迅速跟進(jìn)，無疑得益于中國供應(yīng)鏈的有力支撐。
相較于特斯拉在規(guī)模量產(chǎn)上的冒進(jìn)，寶馬在大圓柱電池從中試到規(guī)模量產(chǎn)的關(guān)鍵跨越上，選擇了更為明智的做法。在自有設(shè)施實(shí)現(xiàn)小試、中試穩(wěn)定后，寶馬將大圓柱電池的規(guī)模量產(chǎn)托付給了更為專業(yè)的中國廠商。據(jù)報道，該公司已經(jīng)與寧德時代和億緯鋰能簽下巨額訂單，兩家供應(yīng)商將在中美歐六座工廠為寶馬配套120GWh的大圓柱電池產(chǎn)能，其中，寧德時代將于2025年在其匈牙利德布勒森的新工廠以及德國圖林根工廠開始生產(chǎn)。
拿下大圓柱電池供應(yīng)大單的寧德時代，盡管近年產(chǎn)品迭代聚焦于軟包、方形電芯及成組技術(shù)，但在大圓柱電池帶火的關(guān)鍵技術(shù)上，仍有雄厚的研發(fā)儲備。如2022年申請的一項(xiàng)專利中，寧德時代干電極工藝無需再對極片進(jìn)行干燥處理，僅通過加熱機(jī)構(gòu)對粉料加熱，粉料被加熱后具有粘性，以便于與基材的粘接，輥壓機(jī)構(gòu)對加熱后的粉料和基材進(jìn)行輥壓，便于粉料壓合至基材表面，滿足極片的制備需求，保證極片的制備質(zhì)量，制備設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，可有效降低制造成本。
經(jīng)歷中國鋰電企業(yè)蜂擁試水，46XX大圓柱電池在產(chǎn)業(yè)界的光環(huán)已然不復(fù)存在，工程實(shí)踐表明，盡管這一電池形態(tài)具備諸多優(yōu)勢，有望成為三元材料體系下的優(yōu)選電芯形態(tài)，但也絕非能夠改寫行業(yè)格局的“銀彈”，圓柱形電芯在成組效率上依然先天弱于軟包、方形電芯，即便特斯拉4680電池比能量在未來突破300Wh/kg，電池包能量密度也很難實(shí)現(xiàn)大幅提升，相比之下，根據(jù)此前公開信息，寧德時代麒麟電池的體積利用率則突破了72%，配用三元電芯能量密度可達(dá)255Wh/kg，磷酸鐵鋰電池系統(tǒng)能量密度可達(dá)160Wh/kg，在相同的化學(xué)體系、同等電池包尺寸下，電池包電量相比4680大圓柱型電池系統(tǒng)可以提升13%。
此外，干電極等材料、工藝關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與電池外觀并不相關(guān)，卷電芯能量密度還是卷成組效率？具備全方位優(yōu)勢的中國廠商大可以選擇“全都要”。
馬斯克“解套”有方？
4680電池量產(chǎn)進(jìn)度的明顯延誤，或許已使特斯拉錯過了動力電池業(yè)務(wù)立足的最佳時機(jī)，隨著鋰電產(chǎn)能過剩的日益顯性化，即便降價清庫告一段落，來年大量在建項(xiàng)目產(chǎn)能釋放，仍可能觸發(fā)價格中樞進(jìn)一步下移。在行業(yè)下行產(chǎn)能出清的階段，特斯拉的垂直一體化成效難免大打折扣，降本的投入反而可能使其背負(fù)更高成本與更低毛利率。
按照目前進(jìn)度，特斯拉德州超級工廠全部四條4680電池產(chǎn)線，預(yù)計(jì)將在2024年年中達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能，擴(kuò)建的二期四條產(chǎn)線則預(yù)計(jì)于2024年末建成投產(chǎn)，按照每線25GWh年產(chǎn)能，特斯拉將一舉成為北美最大鋰電池制造商，但屆時其終端整車產(chǎn)品銷量能否能夠達(dá)到設(shè)定的增速目標(biāo)，恐怕公司內(nèi)部也沒有多少信心，以至于其公關(guān)負(fù)責(zé)人馬丁·維查 (Martin Viecha) 日前委婉承認(rèn)，特斯拉正處于“兩次主要增長浪潮之間”。
時至今日，特斯拉早已成為其創(chuàng)始人馬斯克編織產(chǎn)業(yè)帝國的基石，此前逢高套現(xiàn)的三百多億美元特斯拉股票，以及更多外界難以知曉的股權(quán)融資，支撐著馬斯克在AI、互聯(lián)網(wǎng)、航天、醫(yī)療等領(lǐng)域的大手筆投入。不過時來天地皆同力，運(yùn)去英雄不自由，資本市場從來只追捧強(qiáng)者，一旦特斯拉的市場表現(xiàn)失去勢頭，那么今天各路基金對其追捧有多高，來日的崩塌也就有多深，日前匯豐銀行分析師對特斯拉給出減持建議后的股價波動，已經(jīng)透露出一絲冰層深處的不祥悶響。
面對當(dāng)下的不利局面，馬斯克做出了一個白手起家產(chǎn)業(yè)大亨的必然選擇，那就是砸下更大的賭注，而儲能業(yè)務(wù)，則是其押注的方向。
今年三季度特斯拉電話會上，馬斯克特別指出儲能業(yè)務(wù)正在穩(wěn)步顯示出越來越強(qiáng)的實(shí)力，“在儲能方面，我們第三季度部署了4GWh的儲能產(chǎn)品。隨著該業(yè)務(wù)的增長，能源部門正在成為我們利潤率最高的業(yè)務(wù)。能源和服務(wù)現(xiàn)在為季度利潤貢獻(xiàn)了超過5億美元。”
顯然，特斯拉正尋求通過其Megapack和Powerwall等產(chǎn)品，在儲能市場做出新文章，在對外展示的信息中，特斯拉儼然抓住了又一個藍(lán)海機(jī)遇，其“大儲”Megapack產(chǎn)品據(jù)稱新訂單交期已經(jīng)排到了2025年，按照單個Megapack超級工廠40GWh產(chǎn)能規(guī)劃，看起來足以消化其自供電芯。
(責(zé)任編輯：子蕊)
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