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马斯克要被打脸?专家:4680电池今年恐难量产 成本节约亦不如预期

2022年09月07日 10:05 来源:财联社
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财联社上海9月7日讯(编辑黄君芝)特斯拉首席执行官埃隆·马斯克此前曾大放豪言说,要推出2.5万美元的平价汽车,并在2030年实现2000万辆的年销量。而要实现他的雄心壮志,关键就在于实现开创性的电池技术,例如此前宣布的4680圆柱电池,降低电池成本。

有媒体最新披露称,根据接近特斯拉或熟悉其新技术的12位专家的说法,好消息是,通过使用体积更大的电池和干涂电极的新工艺,特斯拉有望将Model Y电池的成本降低一半,在美国销售的起步价可以降低8%以上。但坏消息是它的研发进程只完成了一半。

按照计划,4680电池本应在2022年年底实现大规模生产。

马斯克乐观过了头?

专家们表示,由于用于生产特斯拉4680电池中的干涂层技术是极为新颖且未经证实,该公司难以扩大生产规模,以节省大量成本。

“它们还没有准备好大规模生产。”其中一位专家指出。

另一位专家在描述特斯拉在提升量产技术方面遇到的问题时表示,“他们可以小批量生产,但是当他们开始大批量生产时,特斯拉最终会出现很多废品,太多了。同时,电池产量也非常低,以至于所有预期新工艺可能节省的成本都化为乌有。”

电池系统是大多数电动汽车中最昂贵的单一部件,因此,生产成本更低、性能更好的电池组是生产低价电动汽车的关键。特斯拉是少数几家自己生产电池的主要汽车制造商之一,通过在美国工厂生产Model Y电池,这款SUV将仍然有资格获得美国的税收抵免。

至于何时能量产,业内人士预测,特斯拉可能很难在今年年底之前完全采用新的干法涂层工艺,而是要等到2023年。

锂离子电池联合发明人、2019年诺贝尔奖得主斯坦·惠廷翰(Stan Whittingham)认为,马斯克对这项新技术商业化的时间表过于乐观。他说:“我认为他最终会解决这个问题,但不会像他说的那样快。而且,我们还需要很多时间测试新技术。”

另一方面,专家们还表示,马斯克对4680电池所能压低的成本也过于乐观。他们指出,到目前为止,特斯拉仅能将Model Y的电池成本降低2000至3000美元,大约是计划节约成本的一半。

他们还称,压低成本的核心是干法涂层技术,马斯克称其为革命性技术,但短期内很难投入实际应用。特斯拉在2019年斥资逾2亿美元收购了Maxwell Technologies公司,从而获得了干法涂层电极工艺。

何为干涂层技术?

据悉,这项技术可以让特斯拉放弃成熟的但更复杂、更昂贵的湿涂层工艺。后者之所以昂贵,是因为它需要大量的电力、机械、工厂空间,以及更多时间和劳动力来生产。

要想采用湿法工艺为电极涂层,电池生产商需要将这些材料与有毒的粘结剂溶剂混合。一旦涂上涂层,电极会被放入大型烤箱中干燥,在此过程中蒸发的有毒溶剂需要被处理和回收,所有这些程序都增加了成本。

有了干法涂层工艺,电极可被涂上不同的粘合剂,几乎不需要使用液体,所以它们不需要干燥处理。这意味着,生产过程更便宜、更快,对环境的破坏也更小。

特斯拉表示,由于新生产工艺简单,该流程使特斯拉可以将资本支出削减三分之一,并将工厂的占地面积和能源消耗削减至湿法流程所需的十分之一。

但消息人士称,该公司在将这项技术商业化的过程中遇到了困难。Maxwell开发了用于超级电容器的干法涂层工艺,但电动汽车电池涂层电极面临的挑战在于它们更大、更厚,这使得它们很难在大规模生产的情况下保证质量。

不过,尽管在量产中遇到问题,但专家们仍然认为,特斯拉预计实现的成本节省,最终将使4680电池在可预见的未来成为行业“同类最佳”。

无法量产也能省钱

专家们表示,4680电池迄今节省的2000至3000美元成本,大部分来自于其他方面的改进,使用更大体型的电池已被证明特别有效。例如,特斯拉电池的焊点从17600个减少到1660个。

专家们解释称,按体积计算,4680电池每个单元的大小是2170电池的5.5倍。使用旧的技术,特斯拉需要大约4400个电芯来组成电池组为Model Y供电,并且需要焊接17600个点(每个电池四个)以创建一个可以集成到汽车中的电池组。

但全新的4680电池组只需要830个电芯,特斯拉改变了设计,使每个电芯只有两个焊接点,将焊接点减少到1660个,从而节约了大量成本。

此外,更简单的设计还意味着连接器和其他组件更少,这让特斯拉进一步节省了劳动力成本和机器生产时间。

另一个效率来源是更大的电池更坚固的外壳。特斯拉现在可以用粘合剂将电池粘合成一个刚性的蜂窝状电池组,然后直接连接到Model Y的内部车身结构上。消息人士称,这消除了将电池捆绑成更大模块的中间步骤,然后将这些模块安装在传统的电池组中。

其中一名专家称,通过转变这种“电池到车辆”的设计,特斯拉可以将传统的1200磅电池组的重量减轻55磅或更多,每个电池组可以节省约500至600美元。但最终能否实现50%的成本节省,仍将取决于特斯拉是否能在工厂中成功部署干涂工艺。

(责任编辑:CF011)

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