从北美到中国「狂人」埃隆·马斯克的电池梦工厂

时间:2019-08-10 20:17来源:中国电池联盟 作者:龙阙
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埃隆·马斯克 
 

       8月7日,特斯拉在推特上发布了一张上海超级工厂的外观图,并表示目前特斯拉上海超级工厂进展良好。

 

▲ 特斯拉上海超级工厂

 

       7月25日,上海市人民政府也曾报道,位于上海临港产业区的特斯拉超级工厂建设基本完成,已进入到生产设备安装阶段。

 

 

       特斯拉上海工厂动工至今仅仅7个月的时间,建设速度之快,令人震惊。不过,电池厂商话语权不断增强的新能源汽车产业链格局下,车企自主研发电池包,实现技术独立,不至受人牵制,核心三电领域走自主研发之路是必然趋势

 

       特斯拉依靠BMS控制算法的提升来提升整体电池包性能,充分利用自己的优势开发出了顶级的电池管理系统。

 

       控制数量庞大的电芯是特斯拉保留的关键技术,也是核心竞争力。特斯拉研发的电池原理技术成功地整合松下电池,是产品能量密度提升和稳定性的关键性因素。

 

       特斯拉BMS内置于封装的电池组内部,主要功能包括监测每一节电池的电压、电流等状态,让高电压电芯放电,低电压电芯继续充电,以维持整个电池组的平衡,减缓电池组整体衰减,保证 SOC 维持在合理的范围内;监测电池组各部分的温度,配合自带的温控系统,对电池各部分的冷却进行控制;以及监控电池包是否有漏电等问题。

 

       特斯拉的产品性能也表明,特斯拉的电池管理系统使其在这条技术路线上是走得通的。这一点上,比亚迪与特斯拉不谋而合。

 

       比如,比亚迪唐和秦的电池,单个电芯都是比亚迪自己制造的磷酸铁锂电池,寿命较好、安全性较高,更适合插电式混动车的用车情况。

 

        2018年,比亚迪掌舵人王传福曾公开表示,比亚迪计划在2022年底前将旗下电池业务分拆上市。上市之前,比亚迪会将其汽车电池业务分拆为一家独立公司。

 

        此外,比亚迪锂电事业部副总经理沈晞也曾公开表示,比亚迪正在做动力电池的业务剥离工作,预计2022-2023年比亚迪动力电池公司会独立上市。

 

        8月7日,比亚迪官方又表示,目前公司动力电池业务分拆上市在稳步推进中,预计在2022年前后会把电池整个分拆出去独立上市。  

 


       中国作为全球最大的汽车消费市场,特斯拉在中国建厂,是意料之中的事。特斯拉掌舵人埃隆·马斯克公开说过,Model 3产上不去,是因为电池产能跟不上,限制了Model 3的生产。

 

       根据特斯拉车辆用电池数据,特斯拉标准版Model 3的续航里程350公里,电池组容量为50kWh,使用2976节2170电池,每31节电池构成一个电池砖。这些电池砖又被分为4个模块,其中2组包含23个电池砖的模块,2组包含25个电池砖的模块。

 

       特斯拉长续航版Model 3配备了74kWh电池组,使用了4416节2170电池,每46节电池构成一个电池砖。和标准版Model 3 一样,这些电池砖被分为4个模块。

 

       如此庞大的电池使用量,几乎是特斯拉电动汽车的命脉所在。

 

       此外,Model 3抛弃了以往专门的电池组加热装置通过电机产生的热量即可加热电池组。即使在停车的时候,Model 3 也能通过热量控制器,给电机通过电流以产生热量,进而加热电池组。

 

       根据特斯拉的季度分车型销量,可以得出,进入2017年之后,Model X 和Model S的单季度销量基本稳定在10000-15000辆左右区间,而Model 3的销量在2018年以来非常明显。从产销量的对比来看,特斯拉的产能供给处于偏紧的状态。

 特斯拉季度产销量变化情况(辆)

 

      「兵马未动,粮草先行。」对新能源电动汽车企业而言,电动汽车若是「兵马」,毫无疑问动力电池一定是「粮草」。

 

        对一个帝国而言,要想开疆扩土打胜仗,兵马是根本,粮草是根基。一手建立起“特斯拉帝国”的「狂人」埃隆·马斯克,应该比任何人都要明白这个道理。

 

        所以,埃隆·马斯克在 2018 年股东大会上表示未来特斯拉将建成10-12座超级工厂,其中欧洲和中国将会有一座。

 

        而位于中国上海的特斯拉超级工厂,正是为了替特斯拉电动车供应电池模组而建。

 

        特斯拉上海超级工厂项目分两期实施,总投资140亿元,一期建成后,将年产15万辆纯电动整车,生产车型为Model 3,未来还将生产新车型Model Y,建厂的资金将通过借贷的方式筹资。

 

        2019年3月,特斯拉宣布已与中国建设银行、中国农业银行、中国工商银行和浦发银行等达成贷款协议,双方将达成为期一年、总额不超过5.21亿美元的合作,资金用于建设特斯拉上海超级工厂。

 

       中国作为特斯拉第二大市场,2019年上半年,特斯拉在华汽车销售累计总金额达14.69亿美元,同比增长41.8%。其中,第一季度收入为7.79亿美元,较2018年同期的5.08亿美元同比增长53.3%;第二季度为6.90亿美元,较2018年同期的5.27亿美元同比增长30.9%。

 

        此外,特斯拉还称,上海超级工厂预计将在年底实现Model 3的量产,以尽快避免中国的进口汽车关税。

 

        考虑到全球新能源汽车超过一半的市场份额来源于中国市场,及 Model 3的车型定位,Model 3的增量未来有望在中国超级工厂实现,这也是未来特斯拉收入和销量的最大增量所在。
 


 

        依埃隆·马斯克之言,特斯拉除上海超级工厂在内的一些在建工厂外,目前已经建成且投产的有三座工厂,分别Fremont工厂、GigaFactory1GigaFactory2。

 

         2008 年,松下与特斯拉首次展开合作,18650钴酸锂电池被特斯拉首款车型Roadster使用。自此,松下与特斯拉一直保持良好的合作关系,成为了特斯拉的动力电池供应商。

 

         2014年6月,特斯拉与松下在美国内达华州斯帕克斯郊外共同投资建设超级工厂Gigafactory 1,主要生产电池、模块和电池组,用于车辆和能源存储产品。

 

▲ GigaFactory1

 

        Gigafactory1不仅能够满足Model 3对电机和电池组的需求,还覆盖了Tesla Powerwall和Powerpack等能源存储产品的生产。

 

        2016年12月,特斯拉又与松下签订了一项协议,建立了GigaFactory 2。根据协议,GigaFactory 2是一座能在纽约布法罗每年生产至少1兆瓦太阳能电池的工厂。

 

▲ GigaFactory 2

 

       松下主要在GigaFactory 2为特斯拉生产定制光伏电池和组件,特斯拉将在10年期限内从松下购买一定数量的光伏电池和组件。

 

       2017年1月,Gigafactory1开始投产,主要生产21700圆柱电池,用于Powerwall和Powerpack的Model 2系列产品。

 

       根据特斯拉公司年报显示,2018年Gigafactory1产能已经达到 20GWh,按照每辆车50KWh需求计算,可满足40万辆车的生产。

 

       2017年,GigaFactory 2第一批光伏模块开始生产。此外,松下同特斯拉一同开始研发下一代光伏技术。

 

       2018年,根据特斯拉电话会议,特斯拉2019年会尽快推动Model 3 在中国的本地化生产,在欧洲长期也可能会本地化建造厂房。

 

       考虑到 Fremont 工厂更为精致,特斯拉Model S 和Model X 将继续在美国加利福尼亚制造。

 

       Fremont 每周可以做到产量7000辆。当超过7000辆时,难度会上一个层级,至少需要让Fremont的线路进行重大升级以达到10000 辆。

 

       从长期看,Fremont的生产目标为每周7000~10000辆Model 3,而其他工厂则每周生产5000~8000辆。

 

       2018年,动力电池受新能源汽车产业快速发展带动,产量同比增长46.07%,达65GWh,成为占比最大的细分领域;3C数码电池市场整体增长平稳,产量同比下降2.15%,达31.8GWh,增速下降,但以柔性电池、高倍率数码电池、高端数码软包等为代表的高端数码电池领域受可穿戴设备、无人机、高端智能手机等细分市场带动,成为3C数码电池市场中成长性较高的部分;储能锂离子电池小幅增长48.57%,达5.2GWh。

 

 

       清华大学陈全世教授对动力电池产业发展曾公开表态,随着动力电池技术门槛的进一步提高,以及国外电池品牌在中国布局的落幕,动力电池企业间的竞争将会越来越残酷,未来大多数动力电池企业将逐步失去生存能力。

 

       士兵只有吃饱了肚子,才有可能打胜仗。相信狂人埃隆·马斯克在解决了「粮草」问题,没有了后顾之忧后,将会继续带领他的「将士」征战四方,为他的「特斯拉帝国」开疆扩土,我们拭目以待。


(责任编辑:子蕊)
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