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年将过半,“4680电池年”预言破产?

撰文 | 郑文  编辑|马青竹

沉寂许久后,6月6日,特斯拉宣布得克萨斯州奥斯汀超级工厂已经生产5000万枚4680型电池。

但好消息背后,暗流涌动。

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特斯拉裁员潮已经持续了很久。据《晚点LatePost》5月10日报道,在4680电池部门裁员20%,电池材料部门裁员50%之后,两个部门剩下员工,暂时留在安全区。

在裁员潮期间,动力总成及能源工程高级副总裁德鲁·巴格里诺(Drew Baglino)突然宣布离开特斯拉。这位元老级核心人物曾负责4680电池生产项目,为特斯拉效力18年之久。阴极材料与制造部门高级经理安东尼·瑟斯顿(Anthony Thurston)也在离职之列。

看起来,4680项目进展不力,似乎是需要有人背锅。

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引述《晚点LatePost》信息,4680电池部门高级总监博纳·埃格尔斯顿(Bonne Eggleston)在部门全员会上宣布暂停裁员,但前提是在年底完成降本目标。

即自产4680电池,要比松下、LG新能源等供应商所产同类电池便宜。

埃格尔斯顿领英界面自述职位是高级总监,他在4680项目时间满两年。

《晚点LatePost》还提到,据知情人透露,今年年初电池部门管理人员曾被告知,如果年底还不能实现此目标,特斯拉可能会放弃4680项目。

可见,马斯克耐心不多了。

问题是,《晚点LatePost》报道中,多位工程师判断,即便在年底达成目标,电池成本可能仍会在0.8~1元/Wh之间,在特斯拉攻克4680期间,宁德时代、比亚迪等公司已经把电池成本降至0.4元/Wh。

此外,这款电池在循环寿命、充电速度以及综合性能方面,也与主流电池参数形成了一定差距。

原本在马斯克设想中,4680电池是一把降本尖刀。现在,项目变得如鲠在喉,是该如以往一样死磕下去?还是认栽?


“产能地狱”轮回


据报道,多位4680电池工程师觉得,“年底比同类4680电池成本低”这个目标可以完成。

他们认为,只要特斯拉不再执着于自产干法正极,集中精力提升产能、良率,摊薄成本,4680电池项目大概率能在年底前达成降本任务。

这个指标已经比马斯克2020年所提目标低不少。

2020年,特斯拉在电池日推出4680大圆柱电池,顾名思义,此电池直径46mm,高度80mm。此前,特斯拉供应商名单是松下、LG、宁德时代和比亚迪。

彼时,特斯拉放出豪言壮语,这款电池自主设计,采用“干法电极”技术。通过此技术,电池生产成本可降低50%。降本原因是直接减少了某些环节。

那么,项目延误是团队不力,还是技术瓶颈呢?或许答案是后者。

涂布是电池生产关键环节。糊状正负极材料会均匀涂抹于金属箔片上,涂抹层厚度一般只有30微米,含有大量化学添加剂。

而干法电极技术则是取消“润湿正负极材料再烘干”环节,直接干涂。一位干法电极工艺专家把这个过程形容为“就像在棉花糖上撒沙子”。

4680难产,除了干式电极制造工艺困境,还有全极耳技术难点。

全极耳技术能够提升电芯功率性能,还易散热。然而此技术对工艺要求很高。全极耳结构决定了焊接方式从点焊替换为面焊,焊接量较传统极耳结构电池提高了4到5倍,对激光焊接设备提出了更高要求。

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多年来,4680电池也深陷“产能地狱”。从马斯克发布该电池到去年底,产能目标只实现了1/3。且已量产电池,并未完全实现技术创新,只实现了干法石墨负极技术,此工艺更简单。

4680一直处于产能爬坡阶段。

外媒INSIDEEVS信息显示,今年3月末,德州超级工厂年产能达到6.2GWh,与去年10月相比,产能提高了24%。但美国一些分析人士如Jordan Giesige,对5个多月增加1.2GWh产能并不满意。行业认为4680电池生产效率,上限是每分钟350个,但去年初其生产效率数据是每分钟约85个。

巴格里诺在2023年四季度财报电话会上曾介绍:特斯拉有一条4680电池生产线、一条装配线在持续运行,另有两条装配线用来提高产能、做改进试验、调试设备。如果一切按计划进行,今年三季度,特斯拉还将再建四条4680电池生产线。

不止特斯拉低估4680量产难度。咨询公司Benchmark Mineral Intelligence首席数据官卡斯帕·罗尔斯(Caspar Rawles)说:“4680电池生产非常困难,即使对于有经验的供应商也是如此。”

去年六月,松下全球副总裁本间哲朗在2023世界动力电池大会上表示:“我们决定重新规划4680的量产时间。”随之,旗下4680项目计划,量产时间从2023年下半年推迟到2024年4~9月。堪萨斯工厂也由生产4680电池更改为扩产2170小圆柱电池。

4680产能困境直接“受害者”是Cybertruck。Autoevolution此前预计,Cybertruck只能在2023年实现最低量产,并在2024年逐步增加,它取决于4680电池。按照全球超200万订单算,特斯拉自产4680电池产能很难供应。

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媒体拆车发现,Cybertruck车体内4680电池并没有排满。由于电池产能不足,生产规划从续航350英里版本开始,而不是最高续航里程版本。另外还有一个细节,特斯拉北美官方网站已经下线装载4680版本Model Y AWD基础款。


第一性原理vs鸡肋


第一性原理风光面是极致降本,背面是极致艰辛,和极可能结果不理想。或许,特斯拉乐观估计了其4680电池项目技术实力。

《晚点LatePost》在同一篇文章提到,一位特斯拉工程师透露,在4680开发过程中,马斯克与巴格里诺产生了分歧,马斯克认为应该先做出一款电池再迭代,但巴格里诺坚持突破干法正极。或许,巴格里诺正是考虑到过渡性4680电池竞争力并不强。

的确,定下年底目标后,一部分4680项目工程师担心,4680电池重要性会大打折扣。

正如前文所述,量产4680电池并未兑现马斯克此前所说全部创新技术。而不少证据显示,已量产4680性能不太行。

据外媒autoevolution称,2022年至2023年期间,第一代4680电池下线于德州超级工厂,而相关批次电池使用者,抱怨充电时间长。

EPA(美国环境保护署)曾发布过特斯拉Model Y续航测试结果,据此计算,4680电池单体能量密度仅为229Wh/kg。低于标称244Wh/kg,远低于发布时理论值300Wh/kg。

作为对比,松下2170电池供应于北美市场,能量密度是262Wh/kg。LG新能源供应于中国超级工厂,电池能量密度为252Wh/kg。

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有位工程师拆解过量产4680电池,他推算,其循环次数可超过1000次,但主流电池循环次数普遍超过2500次。

马斯克在一季度财报电话会上称,特斯拉会考虑买更多供应商电池。公开信息显示,供应商可能有:松下、LG能源、宁德时代等。

尽管这一决定证明马斯克开始正视内部团队有限性。但特斯拉示范效应不可谓不强,接棒玩家很多。除松下、LG新能源外,亿纬锂能、比克电池等一众国内外电池制造商正加紧布局产线。

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去年,LG新能源组建新团队,专门开发4680电池,代号为“New Form Factor Task”,由副会长Ryu Deok-hyun亲自带队。

据韩媒报道,LG能源解决方案首席执行官金东明(Kim Dong-Myung)宣布,4680圆柱电池最早将于2024年8月推出。首批4680电池下线于韩国忠清北道Ochang工厂,年产能可达到9GWh。待美国亚利桑那工厂竣工,就开始在北美量产。此外,南京工厂也将规划4680产能。

就在6月3日,宁德时代答投资者问,公司应个别客户特殊应用要求,已研发成功4680、4695等大圆柱电池,在能量密度、循环寿命、安全性等方面均行业领先。

此回复有一些想象空间,但并未透露量产时间。宁德时代还不忘表示,麒麟电池在能量密度、安全性能、快充性能、循环寿命等方面均超过国内外友商4680等大圆柱电池。

马斯克在2023年预言,2024年将是“4680年”。这个预言,还剩半年时间兑现。

特斯拉自产4680未必行,行业可能有惊喜,但只能看年末了。届时,供应商是否也会患上“跳票”症,尚未可知。供应商所产4680电池性能如何,也有待应用后进一步了解。

现在,特斯拉自家4680项目有点鸡肋,但供应商能否成功接棒?答案很快就能知道。


结语


此前,为了确保Cybertruck顺利上市,特斯拉曾考虑过三种电池方案:2170电池、4680电池,以及低成本磷酸铁锂电池

那一次,马斯克坚持了自产4680电池。

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此一时,彼一时。而今,特斯拉业绩放缓。今年一季度,营收同比下降9%,净利润大幅下滑55%。汽车销售毛利率跌至2017年以来最低点。

重塑制造方式大幅降本,已经来到临界点,马斯克需要重新选择战略最优解。

恰好此时,端到端技术成熟,FSD V12让特斯拉对自动驾驶信心大增。于是,资源顺其自然集中于智驾系统。马斯克公开强调,仅今年此关键领域投入超过100亿美元。

最新消息是,5月30日,据路透社引述两位知情人士信息,特斯拉已成功获得中国工业和信息化部软件注册。也就是说,FSD入华渐行渐近。想象增长空间巨大。

多重因素影响下,4680项目可能已很难分得马斯克更多耐心和资源,创新空间只会越来越促狭。

参考文章:

晚点独家|特斯拉裁员后续:多项制造创新暂停,4680电池目标缩水

Tesla Produces Enough 4680 Battery Cells To Build 1,000 Cybertrucks per Week

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