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特斯拉电池日总结:降本增效来日方长

2020-10-13 09:25:03 彭博新能源财经

在特斯拉备受瞩目的 "电池日"上公布了多项新技术,一系列潜在的降本手段之下,特斯拉有望将新能源汽车价格降至2.5万美元。许多先进技术仍在开发,挑战依旧存在,尤其是没有明确的时间点。特斯拉显然有意扩大生产规模,但没有给出新工厂地点的细节。电池制造商和原材料供需情况体现出较强的不确定性。本文将对特斯拉电池日的内容进行简要总结,未来还将更加深入地探讨其背后的意味。

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彭博新能源财经认为:如果特斯拉电池日提出的设想都能落地,那电池日确实如马斯克说,"令人震撼"。特斯拉几乎重新设计了电池制造过程中从原材料到成品包装的所有关键步骤。不过,从纸头设计到实体汽车,特斯拉还有很长的路要走。马斯克自己也承认,实现量产至少需要三年时间,甚至五年以上。马斯克大谈成本降幅和产能扩张,但没又给出任何确切的数字,也未给出预期进展的时间节点。而马斯克以往经常设定乐观和确切的时间点。这可能正说明了新技术规模化难度较大。但有明确的迹象表明,上述技术不止是空想而已。

成本和价格

特斯拉电池日的重头戏在于,通过降本手段,特斯拉纯电动汽车价格有望降至25000美元。特斯拉电池包成本降幅预计达到56%,降至56美元/kWh,低于我们此前的预期86美元/kWh。特斯拉虽未公布目标实现的期限,我们预期上述目标能于2025年实现。特斯拉将专注于五个关键领域:电池设计、电池制造、负极材料、正极材料以及整车电池一体化。如此一来,搭载100kWh电池组的特斯拉Model S的电池成本将从13000美元降至5600美元,车辆价格可下降10%。对于Model 3等价格更低的车型,成本降幅更大。为实现年产2000万辆的销量目标,电池降本至关重要。作为参照,全球最大的汽车制造商丰田2019年汽车销量近1100万辆。

电池制造

特斯拉的目标是到2030年拥有3TWh的产能,而根据我们的追踪,2025年全球电池制造商产能为1.9TWh,可见特斯拉目标之高。特斯拉过去曾快速扩张,也有无疾而终的项目。特斯拉预计新工厂资本密集度预计比现有工厂低69%。彭博新能源财经估计,特斯拉的电池和包装设施在美国的成本将为2900万美元/GWh,而当前设施的成本为1亿美元/GWh。同样没有说明目标实现的时间节点。为实现目标,特斯拉需大幅提高每条生产线的规模。目前的生产线年产量为2-4GWh/年;特斯拉的新生产线年产量预计达20GWh。这意味着只要150条新生产线就能实现目标。相比之下,现有生产线超过250条,产能仅达500GWh。特斯拉需先扩大新的制造设备规模,完成从试点到全面生产的过渡。正如马斯克所承认的那样,这一过程难度较大。特斯拉有意2021年将产能扩大到10GWh,2022年达到200GWh。除此之外,电池日未公布更多细节,特斯拉目前的产能不得而知。

电池技术路线

特斯拉强调在不同应用场景采用不同的技术路线。技术路线多元化是进一步降低成本和巩固供应链的关键优势。特斯拉将在许多应用场景中使用磷酸铁锂(LFP),如低配、中配新能源乘用车或储能。马斯克证实,与高镍技术路线材料相比,LFP电池包能量密度略逊一筹。对于续航距离较长的车辆,特斯拉强调了使用镍锰材料,如使用三分之二的镍和三分之一的锰。彭博新能源财经预计特斯拉可能采用富锂镍锰层状复合氧化物材料,与目前LG为特斯拉提供的镍锰钴氧化物锂(NMC)路线类似。若采用上述材料,特斯拉电池组每千瓦时镍消耗量约0.48千克,而在特斯拉目前的镍钴铝(NCA)技术路线之下,每千瓦时镍消耗量为0.74千克。对于Cybertruck或Semi等车辆,整车重量是特斯拉最大的顾虑,电池日上特斯拉表明将降低对NCA路线的依赖,但不会完全放弃钴。

原材料

特斯拉需要镍供应商加大镍产能。眼下看来,2023年镍供应可能出现缺口。镍供应量还将取决于不锈钢生产商转用二级镍的灵活性,让一级镍更多地进入新能源汽车电池供给。除了鼓励矿商加大镍产量,特斯拉还将根据镍的供应情况来调整其电池技术路线。在锂电制造方面,特斯拉宣布将向锂电池正极材料价值链上游锂资源整合,有利于降低正极活性材料的成本,目前正极活性材料占电池生产总成本的45%左右。特斯拉将在美国建立第一个正极生产设施,并开采锂矿。内华达州Gigafactory建成以来,特斯拉一直强调价值链垂直整合,而今计划似乎更加具体了:特斯拉自行开发加工技术,并声称已获得内华达州一个锂矿的开采权。建设和扩大矿山规模是一个漫长的过程,因此特斯拉不太可能在未来五年内实现完全垂直整合。

续航里程

除降本之外,特斯拉宣称,通过先进技术能使汽车续航里程增加54%,也就意味着长续航里程的Model S单次充电可行驶超过600英里。仅电池技术路线和设计的改变就能让续航里程增加40%。据特斯拉估计,电池包整车一体化能让续航里程增加14%。不同车辆的续航里程会有很大差异。

可持续性和碳排放

在电池日前的公司股东大会上,可持续性是一个关键特征。然而,电池日在提及部分创新仅一带而过。马斯克说,引入干式粘结剂涂层能将能耗降低至十分之一。特斯拉在美国境内制造锂电池将100%用电供能,减少锂电制造的排放量,以及锂电池整个生命周期的排放量。在北美采购正极材料能减少原材料的运输里程,减少碳排放量。

一组数据

56美元/千瓦时

2025年特斯拉电池包预期价格

54%

汽车续航里程数

2900万美元

在美国建立电芯电池包一体化工厂每GWh的前期投入




责任编辑: 李颖

标签: 特斯拉 电池日

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