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  • 電動汽車觀察家
  • 2022年2月21日01時

    特斯拉的電池策略

    作者 | 朱玉龍

    編輯|邱鍇俊

    每隔一兩天,我們就能聽到一些有關特斯拉電池的消息。

    松下、寧德時代、LG新能源、比亞迪……這些全球電池巨頭,都為特斯拉“神魂顛倒”,欲拒還迎。

    特斯拉真是“海王”無疑,撩的還都是絕世大美女。

    逢場作戲的特斯拉,在動力電池上真實想法是怎樣的?

    在電池方面,特斯拉的電池策略是,以大需求為籌碼,一方面通過自產4680,逐步降本;另一方面調動外部供應商資源,在價格和產能上滿足整車制造的要求。特斯拉擺出自產姿態,是博弈籌碼。

    在電池上游,特斯拉的策略是,不僅涵蓋電池研發階段,還包括材料研發和資源采購和材料回收,使得它有極強的供應、研發能力。

    具體而言,特斯拉是怎么執行這個策略的呢?

    01

    自產4680已達100萬塊

    特斯拉在2月19日通過官方社交平臺宣布,1月份已生產出第100萬塊4680電池。


    之前特斯拉CEO馬斯克在電話會議上表示,4680電池將在2022年第一季度率先用于Model Y車型。


    4680電池從2019年開始研究,最開始是松下和歐洲化學實驗室提出的概念設計;從之前了解的情況來看,4680電池在開發過程中,沒有很好和工藝銜接;根據特斯拉Battery Day中宣傳的時間計劃,是要在2022 年實現大規模量產。


    由于大規模量產時間點較晚,這使得特斯拉當前繼續沿用2170和寧德時代鐵鋰方案,電池整體更新的速度比其他車企要慢一些。

    在這個時間點上,發這個信號——4680已經生產了100萬個——一方面是給投資者看的;另一方面給自己的電池供應商看的。


    和特斯拉博弈價格是很困難的。特斯拉實現自供以后,電池供應商在博弈過程,在量能和價格上都要穩定和合適才行。


    圖1特斯拉的100萬4680電池下線


    2020年的數據顯示,松下生產了30億個2170電芯,40億個1865電芯。如果4680按照單臺車1000個電芯來算,也就是說特斯拉1萬臺車,需要1000萬個電芯,10萬臺需要1億個4680電芯。


    也就是說,現在的100萬個還只是個信號彈。


    圖2特斯拉對圓柱電池的需求節奏

    02

    特斯拉的電池需求

    在Battery Day上,特斯拉提出了2030年2000萬臺車目標,對應10TWh的動力電池需求。


    當然,這個是一個累積的概念。2022年的預期是:Model S/X 6萬臺,動力電池需求6GWh;Model 3和Y 150萬臺,累積算下來105GWh。


    對應的電池供應為:特斯拉自產5-10GWh、弗迪10GWh,LG能源提供15-20GWh、寧德在去年的基礎上提供30-40GWh,加上松下的基本盤為40GWh。


    特斯拉持續的車型開發,還將帶來新需求。


    目前特斯拉Model 3標準里程版配置60kWh,高里程版80kWh,升級到4680可以提高到92-97kWh左右。


    特別是在2023年,將會迎來低價格版本Model 2來滿足更低的市場需求,也會在北美市場開始交付CyberTruck。


    10TWH的累積需求是特斯拉的底氣,再加上自產4680,特斯拉可以靈活配置各個基地的高低配版本的電池采購。


    圖3特斯拉的2022年的電池需求

    03

    特斯拉自產電池的產能分配

    特斯拉的4680電池,北美需求最多,配合特斯拉生產4680的工廠一共有4座:

    (1)美國加州Pilot 工廠(同時也是4680電芯的開發基地):是特斯拉研制電池的開始,也是嘗試的首條電池生產線。目前的產能為單個月1百萬個,對應1000臺車,大約在0.1GWh,目標是提升到10GWh。

    (2)美國德州工廠:設備開始進入產線,建設的產能比較高,配合德州汽車工廠60萬的產能,預計2022年Q2開始嘗試生產。從現在的數量估計來看,至少配置50GWh的產能。一方面準備為Model Y供應,另一方面也需要分配給Cyber Truck。

    (3)德國柏林:這個產線是從1樓到3樓,規劃配合德國的汽車工廠產能,估計20-30Gwh,實際在2022年Q2-Q3以后開始逐步釋放產能。


    在這個過程中,特斯拉也需要外部的供應商提供不同LFP和NCM/NCA產能來幫助工廠實現車型的落地。


    也就是說,特斯拉電池自供會按一定的比例爬坡。


    圖4特斯拉的車型和對應工廠的電池&產能

    04

    里程的配置策略

    2022年,特斯拉將加快推進4680的生產。


    特斯拉試產4680,同時催著松下和LG在日本和韓國本土投產4680,爬坡以后組合大規模替換成4680+CTC的方案。隨著2022年的加速,2023年目標中期自產4680的目標為100-200Gwh。


    圖5不同化學體系的選擇


    這么多的鋪墊和選擇,特斯拉的電池策略可以總結為:在自身大量的需求背書下,一方面通過自身投入達到4680量產,然后逐步降本的目標;另外一方面調動外部供應商資源,為實現車型銷量快速爬坡的目標,需要在采購價格和采購產能兩個維度上滿足整車制造的要求。


    目前行業電池龍頭都面臨上游材料價格漲價的局面,特斯拉擺出這個姿態,是為了獲得更好的博弈局面。

    05

    電池成本的把控

    大容量電池的電動汽車,整車成本中電池系統成本占到40%。而電芯的價值鏈里面,20%的成本是電芯生產(電芯工廠的價值,包括生產和質量成本),80%的成本是電池材料。


    想要降低成本,特斯拉必然要進一步進入上游電池材料的領域,比如在得克薩斯超級工廠園區內建設了一棟巨型廠房的特斯拉,又提出擴建工廠,目標是生產電池正極。

    圖6特斯拉構建電池正極生產往上游布局


    特斯拉目前在做一家電池企業所做的事情——找贛鋒鋰業和雅安鋰業買現在使用的氫氧化鋰,在2022年下半年開始購買鋰輝石精礦,并且在鈷、鎳分別找上游鎖定資源供應,并且在負極產品上也開始做一輪布局。


    圖7特斯拉的上游材料布局

    特斯拉電池上游的戰略可以總結為:不僅涵蓋電池研發階段,還包括材料特性、化學體系開發、配方研發、性能和安全測試、失效分析等。


    在電芯試制方面,開始準備調整新的生產工藝,直接聯合自己的設備供應商,對整個4680生產進行改良。


    然后進一步往上游鎖定,除了短期內的原材料的采礦和提純,后續材料的量產,電芯開發,電芯量產,電池模組開發和量產,電池工廠投產使用,電池二次使用和分解,材料的回收利用等,都是特斯拉的業務范疇。

    06

    總結

    從當前的態勢來看,特斯拉是全球第一家成功切入電芯生產的整車企業,并且定義了新一代的4680標準電芯,把大圓柱作為下一代標準電池推動這個行業的發展。我其實很期待4680電池被其他汽車企業大規模采用。


    ——END——

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