特斯拉電池降本20%解密

【文/NE時代LeslieDing】特斯拉雖然沒有挑明將自產電池，但收購超級電容制造商Maxwell，加拿大電池加工線設備廠商HibarSystem……自產電池仿佛是必然的。

背負著盈利大計的特斯拉在CEO馬斯克的領導下對成本管控異常嚴格。馬斯克本人在發給特斯拉員工的內部郵件中強調“會審查特斯拉的每一筆支出。無論多少，凡是支出都很緊要。”

自然，他對零部件的成本極為重視。“一再壓價”下，松下與特斯拉的相處模式變得異常緊張。

松下CEO津賀一宏甚至在專訪中毫不客氣：“馬斯克多次要求降低采購價格。一次，我回應他，如果再壓價，我們會考慮撤走超級工廠的全部松下員工和設備。”

并且，截止2019年4月，馬斯克表示松下僅加工24GWh電池。《日經新聞》則報道稱，松下不會在超級工廠上進行任何新的投資。

簡言之，特斯拉：降價，加快步伐。松下：不，你不想。

不愿受制于他人的馬斯克很可能會考慮自產電池，正如特斯拉在與Mobileye萌生分歧后，火速自研芯片。

如果特斯拉走這條新路線，這家硅谷汽車制造商可以節省多少錢？

GeorgeBower，具有霍尼韋爾燃氣輪機動力裝置性能建模和數據分解背景的機械工程師，對這一數字進行了測算。“特斯拉新電池加工線可節省約20%的成本。”

他進一步解釋稱，成本控制的評估是基于電池組，而非電芯。沒有“中間商”（松下），集成電池組和電芯加工，采用Hibar高速電池制造設備（例如其高速電解液填充設備），通過增加電極涂層厚度提高能量密度，盡可能減少荷電保持性能探測……這些間接效益同樣蘊含在他們測算的成本中。

為什么會萌生20%的成本節省效果呢？GeorgeBower指出降本主因是，Maxwell新型的無溶劑干電極制造工藝促使了加工線速度（加工率）的提高。

Maxwell的干電極工藝降本20%

干電池電極、超級電容就是Maxwell的兩大賣點。能夠賦予特斯拉20%降本能力即是前者。

Maxwell今年1月發布了一份公司業務報告，其中列出干電池電極的四個優勢：

能量密度：＞300Wh/kg完成驗證，具備500Wh/kg的實現路徑

延長電池壽命：改善耐久性，電池壽命翻倍

降低成本：16倍產能密度；與現有濕電極技術相比成本降低10%-20%+

技術支持與環境責任：無溶劑、下一代材料、無鈷、固態

16倍加工速度是節省大量成本的關鍵。不過，GeorgeBower在分解中沒有使用“16倍”，而是基于4倍測算成本。

他提到，他們沒有Maxwell干燥工藝的很多細節，但認為它可能類似于靜電噴涂或粉末噴涂，因此稱為“干燥”。傳統的涂覆工藝使用溶劑型電極涂覆工藝，該設備的設備非常昂貴，且占用了很大一部分的工廠車間。

GeorgeBower在文章中引用阿貢試驗室的報告內容，“與溶劑型電極涂覆工藝相關的筆直人工成本占PACK總人工成本的11％，設備成本占工廠設備總成本的15％，占地面積是總工廠面積的11％。”

此外，研究聲明溶劑的干燥時間約為100分鐘。換句話說，基于溶劑的電極涂覆工藝耗時，勞動密集，設備昂貴，且占用了很大一部分工廠用地。

不過，他強調，僅僅因為傳統的基于溶劑的電極涂層工藝需要11％的人工，并不意味著干電極技術最終可以節省11％的成本。從阿貢報告中可以看出，筆直人工成本僅占總PACK成本的4％。我們使用下圖估算加工率提高多少會降低PACK成本。

如果加工率提高至4倍，會發生什么？

即使產能增加至4倍，一些成本，如筆直人工，常常開支，一般銷售、管理費用，和研發成本，仍保持不變，如此就能降低每件產品的成本。如材料和物品采購的成本則會隨之提高至4倍。

固定成本是包裝總成本的16％。此時，如果將加工率提高一倍，這些固定成本的占比將降至8％；如果將加工率再次提高一倍，這些固定成本比重將下降至4％。這意味著，當加工率提高至4倍時，可將成本在原來的基礎上降低12%。

另外，沒有中間人松下，特斯拉將全權承擔或持有電池的盈虧。因為不清楚松下向特斯拉收費多少，Bower筆直引用了阿貢餅狀圖中4%的比重。實際上，近日《華爾街日報》指出松下在特斯拉的項目上是賠錢的。

再者，假設雜項費用降低4%，整體上看Maxwell干電池電極技術可為電芯制造帶來20%的降本效果。

整合電芯和PACK加工

最近特斯拉又申請一項專利。新專利與寧德時代CTP（celltopack）不謀而合，都在將兩項獨立的制造集成在一起。

一般動力電池PACK加工流程是，首先由電池廠加工電芯，提供給有能力的OEM，由OEM組裝PACK，或者由電池廠筆直提供PACK。

而特斯拉專利則準許電池廠筆直將電芯集成為電池子模塊。這些子模塊可以進行串并聯，如同拼積木般加工出各種尺寸的電池。特斯拉使用大量的電路板來集成電芯和電池包。

電池制造過程的其他部分也可以加快，如快速填充電解液、化成循環探測、荷電保持性能探測。這些制造工序在整個PACK加工中占去19%的人工成本和20%的工廠面積。

無論要怎么樣，Bower在經過各種測算后將特斯拉新電池加工線的成本節省量化為20%。

瑞銀曾在一篇報告中指出，特斯拉當前的電池成本為141美元/kWh。若基于此，特斯拉新電池組的成本降低20%后將達到117.5美元/kWh。

只不過目前還不清楚其采用了干電池電極技術的自產電池何時落地。若這一切成為實際，特斯拉在電池成本方面將領先其他企業一大截。

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