1304
作者：何律衡，編輯：李墨天
特斯拉迄今為止唯一一次“電池日”舉辦在2020年9月，由于疫情原因，電池日比原定日期推遲了5個(gè)月，參會(huì)者的防護(hù)措施也很新穎——坐在停車場(chǎng)的電動(dòng)車里觀看活動(dòng)。
延期的五個(gè)月里，全球新能源車市場(chǎng)大爆發(fā)，全年銷量首次突破300萬(wàn)大關(guān)[1]。同時(shí)，上海超級(jí)工廠開始爆產(chǎn)能，以月為單位刷新著產(chǎn)能記錄，讓這次電池日備受關(guān)注。
不僅參與方式別出心裁，馬斯克選擇的地點(diǎn)也很講究。弗里蒙特工廠是特斯拉的第一座整車組裝廠，兩年前，馬斯克在這里度過(guò)了47歲生日。
時(shí)值Model 3產(chǎn)能地獄，馬斯克親自帶隊(duì)“奮斗21天”，在停車廠搭建了半自動(dòng)臨時(shí)組裝產(chǎn)線，艱難度過(guò)危機(jī)。
“電池日”當(dāng)天，特斯拉高管Drew Baglino復(fù)盤了和老板一起奮斗的日子，又用馬斯克的口吻概括了電池日的主題：
“為了制造世界上最好的汽車，我們?cè)诠S里從頭開始設(shè)計(jì)車輛?，F(xiàn)在，我們要對(duì)電池也做同樣的設(shè)計(jì)。”
隨后，這場(chǎng)發(fā)布會(huì)的真正主角“4680電池”，正式登場(chǎng)。
顧名思義，4680電池指直徑46mm、高度80mm的圓柱形電池。相比前一代2170電池（即直徑21mm、高度70mm），能量密度大幅度提高，同等續(xù)航下可以顯著降低車輛生產(chǎn)成本。
在馬斯克的諸多大餅中，4680電池是最接近實(shí)現(xiàn)的那一張。時(shí)至今日，當(dāng)年P(guān)PT上的黑科技幾乎都實(shí)現(xiàn)了，2023年年初的財(cái)報(bào)會(huì)上，馬斯克表示2024年將成為“4680年”。
然而今年4月，在電池日上揭開4680電池面紗的高情商高管Drew Baglino卻意外離職，成為特斯拉全球大裁員中，10%優(yōu)化名單里職級(jí)最高的員工之一。
Drew Baglino在特斯拉供職超過(guò)18年，在2019年聯(lián)合創(chuàng)始人JB Straubel離職后，Drew Baglino是事實(shí)上的CTO，也是4680電池與研發(fā)生產(chǎn)的主導(dǎo)者。
那么，是什么改變了馬斯克？
分手的決心
2019年6月，CNBC曝光一處位于加州弗里蒙特的神秘辦公樓，這里距離特斯拉弗里蒙特工廠只有七分鐘車程，除了隨處可見的“Tesla”標(biāo)識(shí)，外界對(duì)大樓里發(fā)生的一切都一無(wú)所知。
按照CNBC的說(shuō)法，這里是特斯拉的“秘密電池實(shí)驗(yàn)室”，并且取了個(gè)非常挑事的標(biāo)題：特斯拉正在嘗試自己生產(chǎn)電池，擺脫對(duì)松下的依賴。
松下是特斯拉創(chuàng)辦初期最堅(jiān)定的支持者，不僅在后者上市前夕慷慨投資3000萬(wàn)美元，也一直是特斯拉最核心的電池供應(yīng)商。
然而，CNBC的報(bào)道卻揭曉了4680電池項(xiàng)目上馬的原因之一：特斯拉和松下的聯(lián)盟早已貌合神離。
從Model S量產(chǎn)時(shí)期開始，馬斯克對(duì)松下的電池產(chǎn)能就頗有微詞，到了Model 3的產(chǎn)能地獄，馬斯克公開表示都是松下電池生產(chǎn)的太慢。當(dāng)時(shí)美國(guó)媒體報(bào)道，生產(chǎn)一套2170電池組，需要7個(gè)小時(shí)，出產(chǎn)的電池報(bào)廢+返工率一度高達(dá)40%[2]。
除了產(chǎn)能和良率問(wèn)題，雙方實(shí)質(zhì)性的分歧在于，上海臨港的超級(jí)工廠即將落成，考慮到電池運(yùn)輸成本以及50萬(wàn)的目標(biāo)產(chǎn)能規(guī)劃，馬斯克希望松下追加投資，一同奔赴上海建電池廠，大干一把。
但松下的電池業(yè)務(wù)已經(jīng)陪特斯拉虧損多年，希望特斯拉趕緊帶帶兄弟，讓松下盡快收回投資。所以，松下嘴上說(shuō)愿意跟特斯拉去中國(guó)，但遲遲沒(méi)有實(shí)質(zhì)性動(dòng)作。
與松下之間日益擴(kuò)大的裂縫，堅(jiān)定了特斯拉自己生產(chǎn)電池的決心。
4680電池項(xiàng)目的另一個(gè)大背景，是馬斯克在電池日上畫的另一張大餅：三年內(nèi)，推出一款25000美元（約合17.8萬(wàn)人民幣）的廉價(jià)車型。
純電動(dòng)車中，動(dòng)力電池占據(jù)整車成本的40%左右，被馬斯克視為廉價(jià)車型問(wèn)世的最大阻礙。
按照馬斯克的構(gòu)想，比Model 3更廉價(jià)的車型——也就是傳聞中的Model 2/Q至關(guān)重要。廉價(jià)車型不僅能擴(kuò)大特斯拉的汽車銷量，也是支撐其軟件訂閱收入增長(zhǎng)的重要砝碼。
第一個(gè)讀懂馬斯克的是方舟基金創(chuàng)始人“木頭姐”Cathie Wood，在2018年的一封公開信中，木頭姐公開了自己對(duì)特斯拉的估值邏輯：特斯拉會(huì)從一家汽車制造商變成一家“移動(dòng)即服務(wù)（MaaS) 公司”。
MaaS服務(wù)，即特斯拉圍繞自動(dòng)駕駛算法構(gòu)建的軟件業(yè)務(wù)，包括輔助駕駛功能FSD的訂閱、Robotaxi（自動(dòng)駕駛出租車）業(yè)務(wù)等等。
其中，最重要的FSD訂閱收入，在特斯拉財(cái)報(bào)中與超級(jí)充電站等業(yè)務(wù)合并為“服務(wù)及其他收入”。
對(duì)特斯拉來(lái)說(shuō)，即便只有1%的車主購(gòu)買FSD軟件，只要汽車銷量足夠高，利潤(rùn)也非?？捎^。而25000美元的廉價(jià)車型就是擴(kuò)大銷量的最好武器，F(xiàn)SD訂閱數(shù)量提高后，研發(fā)成本也會(huì)隨之?dāng)偙?，進(jìn)一步提高利潤(rùn)空間。
因此，在2020年的那個(gè)電池日上，無(wú)論是擺脫對(duì)松下的依賴、電池成本的進(jìn)一步下降，還是25000美元的新車型，它們都取決于一個(gè)清晰的目標(biāo)：研發(fā)并量產(chǎn)4680電池。
成本游戲
衡量電池成本的核心指標(biāo)是單位電量的成本，即每kWh的成本。
沒(méi)人比砍價(jià)狂魔馬斯克更懂這個(gè)道理，按照瑞銀2018年發(fā)布的報(bào)告，松下給特斯拉供應(yīng)的2170電池成本僅為111美元/kWh，業(yè)內(nèi)最低[4]，比LG化學(xué)和寧德時(shí)代低了至少25%。
馬斯克對(duì)生產(chǎn)成本的控制有一種近乎病態(tài)的執(zhí)著，根據(jù)《華爾街日?qǐng)?bào)》的報(bào)道，馬斯克習(xí)慣直接給松下社長(zhǎng)津賀一宏打電話，要求松下降價(jià)[9]。后者則吐槽馬斯克[9]：
伊隆多次要求降低價(jià)格，有一次我回應(yīng)他，如果再這樣，我們就考慮撤走超級(jí)工廠的松下員工和設(shè)備。
“電池日”當(dāng)天，特斯拉照例公開了4680電池單體容量、續(xù)航、功率等提升目標(biāo)，但馬斯克更進(jìn)一步，開誠(chéng)布公的披露了特斯拉打算如何讓“每kWh成本降低56%”，并給出了清晰的量化標(biāo)準(zhǔn)：
14%靠設(shè)計(jì)、18%靠生產(chǎn)工藝、17%靠正負(fù)極材料（5%負(fù)極、12%正極）、7%靠電池與汽車集成技術(shù)。
設(shè)計(jì)指的是電池本身的體積、結(jié)構(gòu)變化。
由于4680電池比2170電池胖了一圈，單顆電池電容量提高了，那么同等容量下的電池組（cell），需要的電池?cái)?shù)量更少。
根據(jù)測(cè)算，Model 3長(zhǎng)續(xù)航版的電池組需要用4400顆2170電芯，換到4680則只需要960顆，對(duì)應(yīng)的是結(jié)構(gòu)件和焊接數(shù)量的顯著減少，從而降低成本。
電池與汽車集成技術(shù)，指的是車身和電芯的一體化壓鑄技術(shù)。
目前成熟的方案是三件式：車身分為兩塊前、后部件和一塊用于安放電池的中間部件，三者分頭鑄造再組裝在一起。
馬斯克表示為什么不能三個(gè)部件一起鑄造，讓電池像飛機(jī)油箱焊在機(jī)翼上一樣，成為汽車結(jié)構(gòu)的一部分呢？根據(jù)馬斯克的說(shuō)法，這種方案使得零部件減少370個(gè)，對(duì)整車成本的降低最直接。
而正負(fù)極材料的調(diào)整，考驗(yàn)的是實(shí)驗(yàn)室水平。
正極提高鎳含量、降低鈷含量。因?yàn)橄啾冉饘兮?，金屬鎳（比如螺絲釘）更便宜；負(fù)極則是摻硅，不僅能提高電池容量，純硅負(fù)極也比當(dāng)前主流的石墨負(fù)極要便宜（1美元/kWh）。
生產(chǎn)工藝則圍繞電極展開，也是4680電池量產(chǎn)的最大難關(guān)。
一是去掉極耳設(shè)計(jì)，用整個(gè)電池底部和外殼充當(dāng)極耳。這樣就不用把電池半成品從裝配流水線上拿下，焊接好極耳再放回去，流水線可以永不停歇，只要不停電，就不用下班。
二是開發(fā)干電極技術(shù)。目前主流的濕電極技術(shù)是將正負(fù)極材料與多種溶劑混合后涂覆在極片上，由于部分溶劑含有劇毒，之后需要通過(guò)烘烤蒸發(fā)溶劑。而這個(gè)“烤箱”長(zhǎng)達(dá)100米，烘烤時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12個(gè)小時(shí)[2]，讓效率狂魔馬斯克咬牙切齒。
干電極技術(shù)顧名思義，是去掉了“弄濕再烘干”這個(gè)眼中釘，把干燥的正負(fù)極材料“懟”在極片上。將單位產(chǎn)能設(shè)備支出減少1/3，車間占地面積和能源損耗降低九成[2]，既省了時(shí)間又省了房租。
在馬斯克劃定的三年期限內(nèi)，特斯拉幾乎解決了所有的生產(chǎn)難題：
2021年9月，馬斯克宣布已經(jīng)驗(yàn)證了4680電池的性能和壽命[6]。這表明在電池設(shè)計(jì)和正、負(fù)極材料調(diào)整的兩個(gè)環(huán)節(jié)，特斯拉已經(jīng)達(dá)到了既定的目標(biāo)。
2022年1月，特斯拉在試點(diǎn)工廠生產(chǎn)了100萬(wàn)顆4680電池，足夠供應(yīng)1000輛Model Y。2023年10月，電池產(chǎn)能躍升至2000萬(wàn)顆。
唯一的困擾來(lái)自干電極技術(shù)。到2023年底，特斯拉實(shí)際上已經(jīng)發(fā)布了兩代4680電池，但都沒(méi)能完全實(shí)現(xiàn)干電極技術(shù)：只有負(fù)極是干的，正極仍然是傳統(tǒng)濕電極。
電極是電池電芯制造中成本最高的環(huán)節(jié)，在降成本任務(wù)中分到的KPI也最多。雙干電極一天不落地，距離特斯拉56%的降本目標(biāo)就越遠(yuǎn)。
干電極技術(shù)面臨的最大困難是沒(méi)有現(xiàn)成的設(shè)備，只能“干中學(xué)、學(xué)中干”，效果不好調(diào)參數(shù)，參數(shù)不對(duì)改設(shè)備，設(shè)備改不好還得換供應(yīng)商。即便如此，伴隨第一輛搭載雙干電極4680的CyberTruck正式下線，產(chǎn)業(yè)界對(duì)4680電池所有的懷疑也煙消云散。
雖然與56%的降本目標(biāo)仍有距離，但技術(shù)突破后，產(chǎn)能和良率的爬坡只是時(shí)間問(wèn)題。
攻克了所有難關(guān)，擺在特斯拉面前的，卻是一個(gè)令人哭笑不得的問(wèn)題：自產(chǎn)4680電池，對(duì)特斯拉來(lái)說(shuō)還重要嗎？
奇技淫巧敗給東亞模式
當(dāng)年4680電池立項(xiàng)，核心原因之一是擺脫對(duì)松下的依賴，并降低電池成本。
而當(dāng)特斯拉完成了項(xiàng)目所有的OKR，卻尷尬的發(fā)現(xiàn)，當(dāng)年面臨的所有問(wèn)題，都有人幫他們解決了。
首先是供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)：隨著上海臨港工廠開工，特斯拉引入LG和寧德時(shí)代，松下只為美國(guó)工廠供應(yīng)電池。這種供應(yīng)鏈格局，對(duì)特斯拉來(lái)說(shuō)再穩(wěn)定安全不過(guò)。
同時(shí)，松下和LG也在研發(fā)4680電池，并且量產(chǎn)在即。寧德時(shí)代雖然尚未公開4680電池的進(jìn)展，但在去年年末推出了“六邊形戰(zhàn)士”麒麟電池，據(jù)說(shuō)降本程度十分可觀。
更重要的是，在特斯拉攻堅(jiān)4680電池的這四年，動(dòng)力電池的成本呈現(xiàn)斷崖式下滑。
雖然動(dòng)力電池原材料——碳酸鋰價(jià)格曾經(jīng)2021年飆升，但去年起，碳酸鋰開啟暴跌模式，加之瘋狂擴(kuò)產(chǎn)、占據(jù)全球六成產(chǎn)能的中國(guó)電池廠多年歷練，兩者合力推動(dòng)電池成本一路下探。
馬斯克解決成本問(wèn)題的思路是“用成本最高的方法降低成本”，十個(gè)會(huì)計(jì)需要花一個(gè)月算好的賬，馬斯克會(huì)五十個(gè)程序員編寫一套程序，把算賬流程自動(dòng)化，并且一天就能算完。
從生產(chǎn)Model 3的超級(jí)工廠到SpaceX的星艦，這套思路無(wú)往不利。但在降低電池成本這件事上，馬斯克多少有點(diǎn)低估了東亞人民的勤勞勇敢。
由于有下游龐大的終端需求，中國(guó)電池廠商采用了制造業(yè)最樸素的成本壓縮思路：用規(guī)模攤薄成本。
今年年初，有傳言稱寧德時(shí)代向車企推廣價(jià)格不超過(guò)0.4元/Wh的磷酸鐵鋰電芯，根據(jù)特斯拉2018年2170電池成本（111美元/kWh）下降56%測(cè)算，特斯拉4680電池的成本目標(biāo)至少在0.35元/Wh以下，即便特斯拉達(dá)成目標(biāo)，雙方的差距也微乎其微。
今年6月的特斯拉股東大會(huì)上，馬斯克在喜提460億美元薪酬方案后，給4680電池團(tuán)隊(duì)提出了小目標(biāo)：年底成本與供應(yīng)商持平。
電池成本無(wú)法與主流供應(yīng)商拉開顯著差距，又進(jìn)一步影響了4680電池立項(xiàng)的另一個(gè)核心原因：25000美元的廉價(jià)車型。
馬斯克的構(gòu)想中，低成本的4680電池是把新車型打到25000美元價(jià)位的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而時(shí)過(guò)境遷，25000美元的廉價(jià)車型，中國(guó)同行們一年能做出來(lái)100款，有的中國(guó)車企一年能迭代兩次。
曾經(jīng)被馬斯克貼臉嘲諷的比亞迪，在汽車平均單價(jià)下探至14萬(wàn)元的同時(shí)，毛利率反而提升至28.1%，超過(guò)了特斯拉。
無(wú)論是正在奮斗100天的電池廠，還是殺紅眼的電動(dòng)車價(jià)格戰(zhàn)，或是4680電池核心項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Drew Baglino的離職，似乎都在傳遞一個(gè)信息：自產(chǎn)4680電池，已經(jīng)沒(méi)有那么重要了。
尾聲
2020年的電池日上，馬斯克當(dāng)天毫不掩飾地袒露了自己的野心：讓特斯拉成為全球最強(qiáng)的制造業(yè)公司。
然而，這次電池日卻成為特斯拉迄今為止唯一一次電池日。隨后幾年，接過(guò)輿論聲量的是一年一度的“AI日”，見證了FSD芯片、Dojo訓(xùn)練集群、端到端自動(dòng)駕駛算法和人形機(jī)器人Tesla Bot的相繼亮相。
今年一季度，特斯拉汽車業(yè)務(wù)同比下滑13%，面對(duì)深感錯(cuò)付的投資者，馬斯克的回應(yīng)是：“如果你把特斯拉只看作一家汽車公司，那么你對(duì)特斯拉的理解就是片面的。”
相比“S3XY”系列的佛系更新和神秘車型的頻繁跳票，馬斯克近年來(lái)的大餅明顯在向人工智能領(lǐng)域靠攏，從v12算法直播到FSD入華傳聞，從robotaxi推特首發(fā)到機(jī)器人明年進(jìn)廠打工，特斯拉正在離“制造業(yè)”漸行漸遠(yuǎn)。
華爾街的估值邏輯恐怕只是表面，更貼近真相的原因很可能是：無(wú)論是整車還是電池這類關(guān)鍵零部件，生產(chǎn)制造能力已經(jīng)不是特斯拉的優(yōu)勢(shì)，反而是中國(guó)供應(yīng)商依靠強(qiáng)大的生產(chǎn)能力，逐漸奪走了供應(yīng)鏈的話語(yǔ)權(quán)。
而在芯片、算法和軟件構(gòu)筑的自動(dòng)駕駛與人工智能賽道上，硅谷的人才供給和軟硬件研發(fā)積累，都位于明顯的領(lǐng)先位置。
作為一家美國(guó)公司的掌舵者，馬斯克顯然比誰(shuí)都清楚，特斯拉的護(hù)城河應(yīng)該在哪挖。
參考資料
[1] The Global Market for Electric Vehicles in 2020，Canalys
[2] 4680的艱難誕生，只有特斯拉才敢這樣造電池，晚點(diǎn)LatePost
[3] 特斯拉完全自動(dòng)駕駛（FSD）系統(tǒng)三問(wèn)三答，中金公司
[4] Tesla batteries prove best value in class，UBS
[5] Tesla Giga Texas’ Model Y front megacast is as intimidating as it is revolutionary，Teslarati
[6] Is Elon Musk Back In “Production Hell” With Tesla’s 4680 Battery？IEEE Spectrum
[7] 一場(chǎng)10億美金的訴訟維權(quán)，揭開特斯拉的鋰電自救之路，建約車評(píng)
[8] 成于特斯拉，敗于豐田：松下電池啟示錄，遠(yuǎn)川研究所
[9] Tesla Needs Its Battery Maker. A Culture Clash Threatens Their Relationship，華爾街日?qǐng)?bào)
編輯：李墨天
視覺(jué)設(shè)計(jì)：疏睿
責(zé)任編輯：李墨天
下載ECAD模型
