特斯拉得州工廠量產1000萬隻電池意味著什麽?

特斯拉得州工廠量產1000萬隻電池意味著什麽?

 詹姆斯魚 建約車評 2023-06-20 08:45

 

 

6月17日,特斯拉在推特賬號上宣布,其得州工廠第1,000萬隻4680電池下線了。

 

新聞立刻在國內的電池圈和電車圈被熱烈討論起來,但多數人的評價都比較負麵,總體的感覺還是覺得特斯拉的4680電池進度太慢了,和當初電池日上 Musk 承諾的 4680 量產時間嚴重不符。

 

那麽得州工廠量產的這第1,000萬隻4680電池,到底意味著什麽呢?從這條新聞中,我們能得到什麽有用的信息嗎?

 

 

一、第1000萬隻4680,該恭喜嗎?

 

首先,我們看到在這條推文下麵有1755條留言之多。其中絕大多數都是表示祝賀的,但也有少部分人例外。

 

 

 

比如這位叫 Dillon 的人就說:“特斯拉的4680電池就是 CGI(電腦圖形),就像特斯拉的 Cybertruck 一樣,永遠也實現不了。他還說:作為一個知道真相的人,我恭喜你們!一家汽車公司在“閉門造電池”,還不和人合作。這太瘋狂了。”

 

 

 

又比如,另一個叫做Machine的網友說:這是非常非常緩慢的進展 。

 

還有的網友,沒有搞清楚這個聲明的準確含義,他的質問引來了很多人的回應。

 

 

 

 

這位叫做Tesla Chunk的人說:“每節4680電芯是98Wh(筆者團隊拆解實測是84Wh)的話,生產一個100度電的電池包就需要1020個單體,那一周生產1000萬隻電池的話,就相當於一周生產9803輛 Cybertruck 唄。”

 

然後我們大家都熟悉的Limiting factor糾正說:“你算錯了,這接近1萬輛的 Cybertruck 要平均到9個月裏——潛台詞是說,特斯拉的消息是說,到6月17日這周,特斯拉的得州工廠累計生產了第1000萬隻電池。

 

而Limiting factor的回答還告訴我們,特斯拉得州工廠是9個月前才開始量產4680電芯的。”

 

9個月前,也就是去年10月,特斯拉開始在得州工廠量產第二代4680電芯。

 

去年4月8日,我們一起見證了特斯拉得州工廠的開業儀式。也正是在那次活動上,特斯拉發出了他們的第二代4680電芯生產的細節視頻。

 

 

 

還有一位叫 Beezhan 的網友寫得比較深刻。

 

 

 

他說這第1000萬隻電池之所以是非常重要的裏程碑,主要有七個方麵的原因:

 

1.第二代4680提高了能量密度(據筆者拆解實測,第一代電芯能量密度不到240Wh/kg)且改善了性能;

 

2.第二代4680電池解決了裏程焦慮(同樣是每車828顆電芯,能量密度大了,續航裏程就變長了)

 

3.擴大4680生產規模,可以降低成本(特斯拉在第一季財報會上宣稱,得州4680工廠的成本支出比典型的量產電池工廠減少70%)

 

4.特斯拉的4680電池也可以用於儲能;

 

5.4680的量產增加了就業崗位;

 

6.特斯拉推出了4680電池,減少了對進口電池的依賴(美國版的國產替代)

 

7.特斯拉4680電芯減少了對有限資源的依賴(估計是指未來的無鈷電池)

 

Beezhan透露出的幾個重要信息值得我們注意:

 

第一,第二代電池能量密度增加了,筆者預測應該是主流的280Wh/kg配置;

 

第二,第二代電池成本削減了70%,而且電池性能也得到了改善;

 

第三,特斯拉的4680電池減少了對進口電池的依賴,從而可以順理成章地享受美國的 IRA 補貼。

 

 

二、弗裏蒙特為啥要擴建?

 

接下來,我們再來看6月9日特斯拉的另一則新聞。

 

 

 

文章稱:兩位消息人士告訴《商業時報》,特斯拉簽署了弗裏蒙特48401號工廠的租約,這是舊金山工業房地產投資信托 Prologis 公司擁有的 210,000 平方英尺的先進製造設施。

 

《商業時報》報道稱:特斯拉計劃利用該地點擴大其 4680 電池的生產。其中一位消息人士稱,該工廠將支持特斯拉 4680 電池技術的生產,該消息人士直接了解該交易但他未獲授權公開討論。

 

我們知道,今年1月25日,Musk 在位於內華達雷諾市的特斯拉超級工廠宣布了重磅的擴建計劃。特斯拉計劃追加至少35億美元,在內華達超級工廠新建一座4680電池工廠和一家 Semi 半掛電動卡車工廠。

 

 

 

要知道,在特斯拉的得州工廠,可是已經有了四條4680量產產線了,而且每條產線的規劃產能是恐怖的25GWh/年,合計是100GWh/年的產能。

 

結合之前的消息,這1,000萬隻4680也隻是其中一條產線的量產產品,其他三條還都處在“詭異的”調試階段。

 

那麽為什麽特斯拉一邊閑著得州工廠的三條量產線不用,一邊還要在內華達州擴建100GWh/年的新產能呢?不僅如此,他們還要在弗裏蒙特擴建試驗線的產能?

 

 

三、特斯拉Q1財報會都說了什麽?

 

在回答上述問題之前,讓我們來聽聽特斯拉的 Drew Baglino 在2023 Q1的收益會上,是如何透露關於4680電芯的進展情況的吧。

 

1.得州工廠的4680成本支出比現有完成爬坡的典型的電池工廠減少70%,特斯拉重新設計了電池包,成本節約了50%,工廠規模縮減66%。內華達新工廠會繼續尋求生產的致密化和成本優化。那這樣說就合理了,電池包成本節約主要是來自4680電芯的成本降低,而內華達州的新工廠,應該是量產能力更強的新一代產線規劃。

 

2.在得州工廠生產的就是第二個版本的4680,產量環比增長50%,單產增加12%。弗裏蒙特工廠峰值產能增加20%,單產提高20%。2023年餘下時間裏,將進一步優化成本,會在明年 Cybertruck 量產之前,穩態提高產量。這部分信息量比較大,我們後麵再分析。

 

3.今年五月堪薩斯州的鋰精煉工廠開工建設。主要是生產高鎳三元材料前驅體氫氧化鋰的工廠。而且使用無酸法,工藝成本更低,可以產生用於建築行業的副產品。他們在生產正極前驅體的同時,還在積極布局工藝成本更低、零廢水的正極材料產線。目前在得州工廠已經完成中試,正在建設量產線。已經有50%設備安裝就緒,75%的基礎設施建好,目標是年底投產。

 

看來,特斯拉已經不再是一家車企的思維了,這妥妥的是埃克森美孚的打法,看樣子特斯拉將變成一家新能源壟斷的巨頭,而不僅僅是家車企。

 

 

四、特斯拉二代4680或是失敗作品?

 

結合以上的信息,筆者來為大家綜合分析一下特斯拉4680電池目前的生產狀況,並大膽預測一下未來事情的走向。

 

 

 

還記得去年12月特斯拉宣布一周量產近百萬隻電池的新聞嗎?這裏大家一定要注意,這條消息可沒說這電池是弗裏蒙特還是得州工廠生產的。

 

筆者通過自有渠道了解的情況是,這是兩家工廠合計生產的周數量。具體分配到每一個廠是:弗裏蒙特10萬隻/天,得州2.4萬隻/天。很明顯,弗裏蒙特的4680就是第一代電芯,而得州的就是第二代電芯。

 

結合特斯拉第一季度財報會上的信息,可知得州工廠量產能力環比增長了50%,也就是說,得州工廠每天的產量是3.6萬隻。現在已經進入6月,馬上就到了第二季度末了,我們就按照第二季度再環比增長50%來計算,當下得州工廠的周量產能力約在5.4萬隻左右。不過即便是這樣,得州產能也還隻是弗裏蒙特第一代4680去年年底產能的一半左右。

 

大家可能總以為,弗裏蒙特是條試產線,產能應該不會很大。但其實弗裏蒙特的試產線可不是一個小家夥,它也是設計產能10GWh的高速產線。

 

而得州的第二代4680產線,年產能更是高達25GWh。據說設計能力達到300PPM。

 

從目前筆者得到的消息來看,弗裏蒙特工廠的量產速度已經達到了驚人的150PPM了。按照筆者實測的84Wh/cell來計算的話,這條產線日產能也已達到21萬隻/天了(畢竟在去年底,這條線的產能就已經是10萬隻/天了),年產能達到了6.6GWh/年,這也已經快到這條產線的極限能力了。

 

讓我們對比一下,特斯拉一代產線是21萬隻/天(別忘了,一代4680可是用的幹法純石墨負極呦,看來幹法石墨負極也已經突破速度瓶頸了),二代產線是接近5.4萬隻/天(還沒到二季度末)

 

這個數字說明,一代產線已經非常成熟了,這也就是為什麽特斯拉要在弗裏蒙特4680電池工廠附近又租下一個廠房,據說兩個地方相距隻有三英裏。弗裏蒙特4680工廠附近的新廠房,應該就是4680第一代產線的複製,而不會是第二代4680。否則得州工廠那三條現成的第二代4680產線為何不用,卻跑到弗裏蒙特找新的地方呢?

 

看來,特斯拉是希望快速複製第一代4680已經成熟的量產技術,畢竟弗裏蒙特有成熟的團隊,隻要設備一拷貝,很快就能達到150PPM的量產能力,這可是最有效的提升產能的方法啊!

 

 

五、1000萬隻4680背後,筆者怎麽看?

 

Q:為什麽第一代4680的量產能力已經可以做到150PPM,而第二代的4680量產線才是它的四分之一呢?

 

正如上文網友說的那樣,第二代電芯應該是提高了能量密度。想象一下,要想把大圓柱做到280Wh/kg,正極就得上高鎳了,負極就得加矽了(筆者拆解的億緯4695電芯就是這樣的配置)

 

筆者預測第二個版本的4680不會上正極幹法,而負極矽碳大概率要用幹法技術,但負極矽碳的幹法就是新東西了,要想做到這麽高的量產速度,肯定要比相對成熟的純石墨幹法負極難得多。

 

另外,從結構工藝上看,第二代的後蓋采用了焊接工藝封口,焊接封口應該比墩封的速度慢,而且良率提高更難。

 

Q:那麽為什麽內華達還要建新的100GWh的二代4680工廠呢?

 

這裏筆者要大膽預測一下:很有可能得州二代的4680是個失敗的嚐試,而內華達的4680是更新的一代,我們姑且可以把它稱為三代。

 

三代的4680肯定會繼續按照二代的步伐追求能量密度和性能,但結構上或許放棄二代的焊封結構,而改回第一代的墩封。

 

這一點,在筆者對億緯(切折極耳和墩封)和國軒(揉平和焊封)的46係列電芯拆解中可以看出端倪。

 

Q:那麽為什麽內華達還要建新的100GWh的二代4680工廠呢?

 

總結來看,特斯拉在電池量產方麵是多條腿並行:

 

1.短線複製第一代成熟低能量密度的4680,快速提高電池產量;

 

2.積累二代高能密電芯量產經驗,為發展第三代4680做鋪墊;

 

3.得州工廠其他三條產線或修改為第三代工藝;

 

4.量產高鎳三元正極材料,量產氫氧化鋰正極前驅體,平抑市場波動,進一步降低單體成本和電池包成本。

 

Q:有國內的行業大佬說特斯拉已經放棄幹法電極技術了?

 

特斯拉的創新基因決定,他們不是一遇到困難就會放棄的團隊。另外,筆者告訴大家一個新消息:大眾的子公司 PowerCo SE 計劃全麵采用特斯拉的幹法電極製備方法生產電池極片。

 

該公司首席執行官 Frank Bloom 說:"固態電池對產品的意義,幹式塗層對生產的意義,一個真正的遊戲規則改變者。如果成功地擴大規模,它將給我們帶來獨特的市場地位和明確的競爭優勢。”

 

 

- 完 -

 

作者:詹姆斯魚(huangyu141208),蘭岩信息創始人。旗下才神道、鋰想生活自媒體的鋰電技術垂直粉絲8萬+。專注於鋰電技術推廣和人才培育。

所有跟帖: 

1000萬4680電池cells,不是1000萬個電池,好像是夠12000輛Model Y。 -遠阡- 給 遠阡 發送悄悄話 (0 bytes) () 06/20/2023 postreply 06:55:52

差不多夠特斯拉10天的銷量? -年輪- 給 年輪 發送悄悄話 (0 bytes) () 06/20/2023 postreply 07:07:39

人狠話不多 -庸人讀世界- 給 庸人讀世界 發送悄悄話 庸人讀世界 的博客首頁 (0 bytes) () 06/20/2023 postreply 07:41:25

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