特斯拉要怎么樣立于不敗之地 掌握三大電池技術是重點

Tesla目前能在全球成長中電動車產業中取得領導地位，很大程度與掌握舉世無雙電動車電池技術有關。在電動車用鋰電池技術發展上，業界認為最大挑戰在于要怎么樣平衡鋰電池加工面對的三大挑戰，此即能量密度、成本以及循環壽命(cyclelife)。即使Tesla在解決相同的電池三大挑戰平衡上，所采方式和其它電池電動車制造商沒有兩樣，但Tesla在幾個關鍵要素表現上仿佛仍有較佳的表現，讓Tesla電動車電池技術能夠領先于當前業界。

Tesla電動車電池技術、管理優點在哪里

Tesla采用圓柱形電池作為其電動車用電池規格，獨樹一格于當前電動車市場：采圓柱形電池可創造效能提升、彈性化以及成本控制等幾項優點，這也是為甚么如今美國電動皮卡車新創公司Rivian，在其電動皮卡車用鋰電池上，同樣采圓柱形電池設計電池包的原由，只不過Rivian電動皮卡車還沒步入量產階段，反觀Tesla電動車早已達量產規模一陣子。

就圓柱形、方形以及袋式(pouch)電池來說，圓柱形電池是最具加工成本效益的電池類型，亦即圓柱形電池每kWh的成本比其它類型電池的成本還低。

而Tesla為ModelS/X以及Model3所分別采用的Panasonic制造18650和21700圓柱形鋰電池，也都以金屬外層傾覆作為支撐，并供應電池結構性強度。此外在高功率情況下，電流消耗以及功耗分配超過整個電池包，而非會聚集在電池內的某一部分。

Tesla為其電動車電池包的電池溫度管理設計液冷式熱管理系統

這與其它汽車制造商采取較具經濟效益的空冷式技術有很大差異。借由調整電池包的溫度，Tesla能夠確保電池以最高效率、最優化狀態運行，從而最大化電池壽命以及效能表現。

因此，即使降低電池成本是加快電動車市場成長的緊要因素，Tesla在其電池包采液冷式的熱管理技術上，為市場上對擁有更長電池壽命以及長期成本負擔性電動車的消費者來說，供應了一個詳盡的處理方案。

Tesla很積極于設法為其鋰電池加工減少鈷的采用量

Model3所搭載電池的鈷含量，實在已比其它業者的鋰電池鈷含量為低。關于Tesla這類美國業者來說，要取得足夠供應鏈鈷原料存在不少風險及不確定性，一方面鈷礦在全球的稀少性，一方面在取得鈷礦上也要考量是不是存在童工開采或類似不良勞動情況開采的道德問題。考量這些因素，Tesla希望減少其電動車鋰電池的鈷含量情有可原。

鈷緊要在電池技術中被用在陰極，是所有可作為電池陰極材料中不論政治上或經濟上取得成本皆是最高者。目前業界關于電池技術的共識顯示，倘若電池沒有采用鈷原料，電池的結構完整性和壽命就會打折扣。但近期有科學文獻聲明，電池中更高的鎳含量會限制到鈷對電池的影響性，反而因此不再要加入鈷在電池中。

實際上鎳在全球較容易開采和取得，若鋰電池加工棄鈷采鎳，或有助降低加工成本，也能減少因經濟因素導致的取得困難性。因此業界認為，或許Tesla將來某天鋰電池加工也能不再要鈷原料，如此Tesla就不用煩惱例如中美貿易戰繼續延長戰下，可能新增其鈷材料取得的任何風險及困難性。

技術和材料取得因素之外，Tesla在教育車主進行適當電動車電池維護上相當謹慎，特別是在不良充電習慣導致的負面影響上。例如若車主習慣讓其電動車電池充電率長時間維持在100%，就很容易導致電池迅速老化，倘若業者能教育車主將充電狀態保持在最佳范圍內，就有助延長電池使用壽命。因此Tesla將與客戶傳達電動車電池健康緊要性，列為客戶購買其電動車的體驗一環。

整體來看，Tesla仍繼續開發其電動車更佳的新技術，關于電動車電池技術的特別重視，也仿佛帶給Tesla在拉大和競爭對手差距上一個顯著優點。或許其它電動車制造商在將來可能也會嘗試跟進Tesla的電池技術。

Gigafactory1估2020年產量達滿載

在鋰電池加工上，目前Tesla緊要在美國內華達州興建Gigafactory1，與Panasonic合作加工車用鋰電池，這也是Panasonic全球產量規模最大的車用電池加工線，緊要供應Model3之用，規劃滿載產量達到35GWh。DIGITIMESResearch預估，現階段TeslaGigafactory1產量利用率約為73%，2020年將達滿載。

Gigafactory1所規劃的35GWh滿載產量，相當于可供應50萬輛電動車，但至今產量利用率仍未達滿載。而在Panasonic對旗下車用電池客戶出貨量比重上，2017~2021年對應Tesla車款比重皆將達67~71%，即使近期Panasonic有新增供應豐田汽車(ToyotaMotor)所需電池產量，但因Tesla電動車所需電池數量以及容量更高，因此預估到了2021年，Tesla仍會是Panasonic電池事業部最大電池供貨客戶。

Maxwell乾電極技術導入Tesla自產電池可期

雖然目前Tesla仍是和Panasonic維持電池供貨合作關系，但一直以來均有傳出Tesla可能新增其它供應伙伴、甚至自行加工的消息，五月底Tesla正式完成收購美國加州能源儲存技術新創公司MaxwellTechnologies，正式取得Maxwell超電容器以及乾電極技術。Tesla執行長ElonMusk日前也證實，Tesla正準備采用Maxwell電池技術加工自有電池，甚至不排除在將來也投入電池用礦材采集行列。

Musk認為，將Maxwell技術集成至Tesla電池加工相當具戰略意義，因為Maxwell電池技術關于降低電池加工成本和張大電池加工規模有很大助益。外界認為Tesla最終走向自行加工自用電動車鋰電池的機會相當高，這意味將來可能減少、甚至完全不與Panasonic等電池供應商合作的機會。目前Tesla在自有最新第三代自駕計算機研發上已是自行設計。

Tesla希望掌握自有電池產量情有可原，如Musk認為若能掌握自有電池從上游開采原料到下游制造的所有產量，就不用受限于要和供應鏈洽談配合電動車量產所耗費的成本，也可減少礦石原料取得的不確定性和任何潛在風險。

加上Tesla和Panasonic在四月曾就供貨問題出現公開爭議，Musk認為Model3產量下降是Gigafactory1電池產量不足所導致，但Panasonic方面不認同這項說法，Panasonic社長津賀一宏五月中也指出，以目前Panasonic電池加工規模，若Tesla在2020年開始加工ModelY及張大業務規模，可能跟不上Tesla張大量產需求。不過津賀一宏也稱Gigafactory1不久的未來應會改善效率，特別在Panasonic高速產線獲得進一步升級后。

Maxwell電池技術上，此前Maxwell宣稱其乾電極技術比起濕電極技術，可減少10~20%成本，并可提高電池能量密度。外界普遍預估若Tesla采用Maxwell電池技術，可讓電池密度提升至300Wh/kg，并讓Premium版Model3一次充飽電力續航里程，從約523公里(325英里)新增至約603公里，且無需新增成本。目前Tesla的2170電池的能量密度約260Wh/kg。

Maxwell也稱將來其電池技術還可能將電池能量密度提升至500Wh/kg，以及新增電池放電與充電循環的壽命達1倍。

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