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文 | 車東西團隊
特斯拉又放大招了！這次是電池。
就在北京時間今天凌晨4點45分，推遲小半年的特斯拉電池日活動終于在美國召開了。
特斯拉CEO馬斯克在現(xiàn)場發(fā)布了特斯拉車型的第三代電池——4680電芯（官方?jīng)]有給名字，按照行業(yè)規(guī)則看就是這個名字），單體能量提升了5倍，輸出功率提升了6倍。
再配合著CTC（電芯直接裝入底盤）技術(shù)，新電芯整體能讓電動車的續(xù)航提升54%。
▲特斯拉展示的新款電芯
按照這個數(shù)據(jù)，也就是說能讓Model 3長續(xù)航版的NEDC續(xù)航從668公里升至1000公里以上。
為了達到這個目標，特斯拉從電芯的結(jié)構(gòu)和材料上，都進行了革新——采用了更大的外形（直徑46mm，高度80mm）、內(nèi)部取消了極耳、用硅基材料替代了碳基負極，并進一步降低了正極鈷元素的含量。
特斯拉要做的，并不僅僅是提升電池的性能。上述改進結(jié)構(gòu)、優(yōu)化材料和裝配工藝的做法，同時還降低了電池的成本。
▲電池日活動現(xiàn)場（圖源推特博主@GER_RD_）
再加上優(yōu)化礦物開采和提煉流程、用自動化設(shè)備改進電芯制造工藝、開發(fā)電池回收技術(shù)等，特斯拉還將電池的度電成本（即每度電的價格）降低了56%。
當然，這個新電芯看似很美好，但其實里面部分技術(shù)還處于研究階段，比如硅基負極目前還是一個行業(yè)難題。所以特斯拉這次公布的技術(shù)，離量產(chǎn)還有距離。
▲馬斯克表示2022年后才能量產(chǎn)
美國時間9月22日（活動當日），特斯拉股價全天內(nèi)都處于小幅波動狀態(tài)，截至收盤特斯拉股價下跌5.6%，收于424.23美元（約合2876元人民幣），市值3953億美元（2.68萬億元人民幣）。電池日活動在當天美股收盤后進行，截止發(fā)稿前，盤后交易中特斯拉股價已經(jīng)下跌6.89%。
電芯之外，馬斯克在現(xiàn)場還公布了兩款新車的信息，一個是起售價2.5萬美元（約合16.9萬人民幣）的入門級車型，但目前尚未確定名稱。另一個是Model S的性能版車型Model S Plaid。
▲ Plaid車型已經(jīng)可以預定
該車搭載三臺電機最大功率1100馬力，0~96公里/小時加速時間小于2秒，性能簡直“喪心病狂”，并且還能實現(xiàn)超過800公里的續(xù)航（未指明哪種標準），美國起售價13.449萬美元（約合91.16萬元人民幣）。
從今天的發(fā)布來看，特斯拉已經(jīng)證明，垂直整合才能在電動車時代獲得真正的成功。
提升續(xù)航一事看似簡單，但其實是一個系統(tǒng)工程。既要在電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計、正負極材料上下功夫，同時還需要上游的采礦提煉、下游的整車裝配上進行協(xié)同才能實現(xiàn)。
當今全球，能夠造出電動車的玩家不少。但能夠擁有這種垂直整合和研發(fā)能力的玩家，恐怕還真只有特斯拉一家。也就是說，特斯拉在未來一定時間內(nèi)，仍然將遙遙領(lǐng)先。
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一、馬斯克述職：特斯拉是可行駛的筆記本電腦
毫無懸念，特斯拉的活動果然難以按時舉行。
不僅從4月份推遲到了9月份，還從今年凌晨4：15推遲到了4：30，并最終在4：40之后才真正開始。
雖然活動的會場放在了特斯拉弗里蒙特會場，是一個線下活動，但有趣的是臺下看不到任何人類，聽講的都是特斯拉Model 3。
哦不，是坐在Model 3里的觀眾。
▲電池日活動現(xiàn)場，觀眾都坐在Model 3車內(nèi)（圖源推特@Gfilche）
這種形式不僅能防止疫情，還能給每位觀眾安排一個空調(diào)房，確實有想法。
會議伊始，特斯拉的女董事長Robyn Denholm首先做了歡迎致辭，然后又邀請股東對涉及監(jiān)事會、營銷等主題的四項提案進行了投票。
隨后，身著T恤的馬斯克走到臺前。場下沒有了常見的歡呼聲，轉(zhuǎn)而變成了一陣陣汽車鳴笛聲。
馬斯克則春風得意笑容滿面，他首先回顧了特斯拉此前取得了一些關(guān)鍵成就——當著股東的面做述職報告。
首先被點名的當然是中國市場。
他表示，特斯拉上海工廠15個月內(nèi)建成投產(chǎn)非常厲害，并表示特斯拉中國是中國唯一一個獨資車企，這是一個非常重要的事實。眼下上海工廠正在修建二期工程，未來希望能實現(xiàn)年產(chǎn)100萬臺的目標。
▲馬斯克點贊特斯拉中國團隊
在交付量方面，面對去年全球主要汽車品牌銷量出現(xiàn)下滑趨勢，特斯拉創(chuàng)下了50%交付量的增長。今年以來，受新冠肺炎疫情影響，特斯拉還是創(chuàng)下了30%～40%的增長。
此外，特斯拉的供應(yīng)鏈也在逐漸完善。馬斯克說道，從顧客訂購到交付，時間點非常重要，因此需要供應(yīng)鏈不斷完善，從零部件生產(chǎn)到交付客戶的時間越短越好。這樣一來，公司的流動性就會大大提升。
為此，特斯拉要做的就是縮短供應(yīng)鏈，即在中國上海、德國的柏林、美國德克薩斯新建整車廠，讓零部件能夠就近運輸?shù)焦S，就近生產(chǎn)，就近交付車輛，特斯拉的目標是未來在地球的每一個大洲都擁有一座工廠。
基于銷量的增長和供應(yīng)鏈的完善，特斯拉也獲得了不錯的財務(wù)表現(xiàn)。2019年三季度開始，已經(jīng)連續(xù)4個季度盈利。
▲特斯拉連續(xù)四個季度實現(xiàn)盈利
2019年，特斯拉開始量產(chǎn)Model Y車型。在馬斯克眼中，造車過程中最難的一個環(huán)節(jié)就是量產(chǎn)，如果要將炫酷的科技實現(xiàn)量產(chǎn)，那更是難上加難。
基于這些成績，馬斯克現(xiàn)場講起了大話，“在過去100年中，特斯拉是美國唯一一家既實現(xiàn)了量產(chǎn)，又能實現(xiàn)可持續(xù)利潤的公司?！?/p>
眼下傳統(tǒng)車企能夠盈利的大有人在，馬斯克說出這種話明顯有些飄了。
隨后，馬斯克稱特斯拉尤其重視軟件技術(shù)，每一輛特斯拉都可以看作是一臺行駛在車輪上的筆記本電腦。在過去幾年，特斯拉對自動駕駛軟件進行重寫，使用視覺傳感器建立3D模型。同時，也建立了大量標簽化的物體，不斷優(yōu)化自動駕駛體驗。
Autopilot系統(tǒng)也大幅提升了安全性，目前在美國用Autopilot系統(tǒng)行駛，每百萬英里有0.3次事故，而普通車型是2.1次每百萬英里。
二、4680電芯面世 性能提升成本卻降低一半
在一個小時的股東會議和年度總結(jié)后，馬斯克終于放出了自己的大招——4680電芯。
這款電池的單體電芯的能量提升了5倍，輸出功率提升6倍，配合著新的裝配工藝，可以讓電動車續(xù)航提升54%，每千瓦時電池價格下降56％，生產(chǎn)成本降低69％。
這是如何做到的？特斯拉在電芯設(shè)計、正極材料、負極材料、電芯生產(chǎn)流程，還有裝車工藝五個部分進行了改進。
在電芯設(shè)計方面，新電芯的直徑為46mm，長度為80mm（按照行業(yè)規(guī)則應(yīng)叫4680電芯），尺寸比2170電芯大了一倍。
大電芯的好處是能量增加5倍，輸出功率提升6倍。但也存在內(nèi)阻增加，發(fā)熱增加的問題。為此，特斯拉采用了無極耳的設(shè)計，電流的流通距離更短，減少了內(nèi)阻和發(fā)熱問題。
▲電流流經(jīng)的部分為極耳
▲特斯拉新款電芯內(nèi)部無極耳
負極材料方面，此前電池負極都采用的碳基材料，而硅基材料相比于碳容量更大，理論上是最合適的負極材料，但硅基材料在充電之后將會膨脹4倍，同時還會和隔膜凝結(jié)成凝膠狀，難以量產(chǎn)。
特斯拉采用高彈性的材料，直接將其涂抹到負極上形成覆膜來解決這一問題。
▲特斯拉用覆膜的形式來實現(xiàn)硅基負極
正極材料上，馬斯克認為鋰元素和鎳元素的重要性都很明顯，鎳元素的能量密度更高但同時成本更低，高鎳未來將會是重要的技術(shù)方向，同時也將降低對鈷元素的依賴，一旦能夠?qū)⑩挏p少到零，可使正極成本降低15%。
生產(chǎn)方面，特斯拉著重講到了干電極技術(shù)。
生產(chǎn)時先對電極進行濕法處理，然后再將引入到干電極技術(shù)，具體流程是將粉末狀的材料壓成膜，然后進行干電極涂層，這一加工過程的工藝也比較復雜，目前特斯拉還未實現(xiàn)量產(chǎn)。但好處是采用這一技術(shù)后，電池生產(chǎn)操作難度也降低了10倍。
▲干電極生產(chǎn)過程
▲特斯拉自動化電芯產(chǎn)線
裝配方面，馬斯克表示，就像飛機的結(jié)構(gòu)燃料箱位于機翼中一樣，特斯拉的電芯也將直接裝入底盤，成為車輛底盤的一部分（即CTC技術(shù)）。
這個技術(shù)首先是要用先進的一體沖壓技術(shù)來做出車身，然后再將電芯裝入車輛中部。特斯拉表示，這種裝配工藝在保持容量不變的情況下，能夠省掉370個車身零部件，減輕10%的車身重量，同時還電池更接近車身中心，能夠更好平衡車身，提升穩(wěn)定性。
▲特斯拉新電芯可直接裝入底盤
上述做法除了能提升電池和整車的續(xù)航表現(xiàn)外，另外一個重要目的降低成本。
上述采用更大的尺寸，取消極耳、減少正極的鈷元素、優(yōu)化生產(chǎn)工藝等做法，都能夠降低物料和生產(chǎn)制造成本。
▲特斯拉的電池回收體系
與此同時，特斯拉還在礦物開采和提煉上進行了優(yōu)化，減少了生產(chǎn)過程中的消耗。建立了電池回收體系，回收各種貴金屬重復使用。
通過這一系列做法，特斯拉最終才將新電芯的成本，降低了56%。
三、兩款新車亮相 入門車型售價不到17萬
活動現(xiàn)場，馬斯克還透露了兩款新車的信息。
馬斯克宣布，特斯拉將新推出一款2.5萬美元（約合16.9萬元人民幣）的入門級純電動車，比現(xiàn)售特斯拉入門級車型Model 3標準續(xù)航升級版的補貼后售價還要低1.3萬美元（約合8.8萬元人民幣）左右，目前這款車型的名稱還沒有確定。
同時，特斯拉Model S也更新了一款Plaid車型，定位比此前的高性能版更高。新款Model S Plaid車型0～60英里（約合0～96km/h）加速時間小于2秒，1/4英里（400米）加速小于9秒，采用三電機全輪驅(qū)動，最大功率高于1100馬力，極速超過200mph（約合321.9km/h）。Model S Plaid毫無疑問成為特斯拉性能最強的四門轎車。
▲Model S Plaid車型
在這樣強悍的動力下，Model S Plaid車型的續(xù)航估計值約為520英里（約合836.8公里）以上，未指明測試標準，成為續(xù)航最強的特斯拉車型。
馬斯克介紹，Model S Plaid在美國Laguna Seca賽道的單圈時間為1:30.3，這一成績已經(jīng)打破這一賽道所有四門車型的記錄。
在特斯拉中國官網(wǎng)，Model S Plaid車型的續(xù)航預估值為840公里以上，最高時速為320km/h，百公里加速小于2.1秒，售價為117.49萬元，交付時間預計在2021年末。
新車發(fā)布結(jié)束后，活動進入問答環(huán)節(jié)，馬斯克回答了在現(xiàn)場車內(nèi)乘坐觀眾和線上觀眾提出的問題。
關(guān)于特斯拉德國柏林工廠建成后的情況，馬斯克已經(jīng)確定未來將在柏林工廠制造電芯產(chǎn)品。
▲Cybertruck
去年，特斯拉正式發(fā)布了Cybertruck皮卡，這款皮卡車型非常適合野外使用，有現(xiàn)場聽眾問是否能為Cybertruck皮卡添加車內(nèi)空氣調(diào)節(jié)，如果在車內(nèi)過夜也沒有問題。
另外，Cybertruck皮卡在量產(chǎn)時，銷往美國以外地區(qū)的車型尺寸會略小，美國作為全球最大的皮卡市場，Cybertruck皮卡的尺寸會更大。
結(jié)語：垂直整合才是車企絕招
看完整個發(fā)布會，車東西有兩個感受。
一是特斯拉這個產(chǎn)品是展示技術(shù)愿景，暫時不會對行業(yè)產(chǎn)生大的影響。
能將整車續(xù)航提升54%，特斯拉發(fā)布的新電池確實給人了不少的驚喜和期待。但也需要注意，這個電池里一些關(guān)鍵技術(shù)，比如硅基負極仍然處于研發(fā)階段，還無法量產(chǎn)。
所以馬斯克這次的發(fā)布，與去年發(fā)布FSD芯片相比，更像是畫了一個餅——展現(xiàn)了未來的技術(shù)實力，暫時對行業(yè)不會有太大的影響。
同時像是寧德時代等玩家，也已經(jīng)在研發(fā)CTC、硅基負極等技術(shù)，待量產(chǎn)時特斯拉的新電池是否領(lǐng)先也還需要打個問號。
第二呢，則是特斯拉展現(xiàn)出了極強的垂直整合能力。
為了提升續(xù)航，降低成本，特斯拉從上游的采礦提煉，到中游的電芯研發(fā)制造，以及下游的整車裝配上，全部予以了優(yōu)化和提升，最終才實現(xiàn)了這一目標。
電動汽車仍然屬于新品類，各項技術(shù)仍然有發(fā)展的空間。這也就是說，單純依托供應(yīng)商模式進行整合生產(chǎn)，其實很難進行系統(tǒng)性或者說根本性的創(chuàng)新與競爭力提升。
想要在這個行業(yè)拔得頭籌，車企一定要深入到軟件和電驅(qū)動系統(tǒng)的底層進行研發(fā)，對上下游進行整合，才能獲得關(guān)鍵的技術(shù)進步。
目前，全球除了特斯拉，還看不到有第二個玩家具備這樣的實力。
