一次技術革命只有特斯拉才敢這樣

推薦車行

Signature Mazda

最新新聞

選擇語言：
English \| 簡體 \| 繁體

會員區
歡迎您游客登錄免費注冊

首頁

汽車新聞

一次技術革命只有特斯拉才敢這樣

[特斯拉] 一次技術革命只有特斯拉才敢這樣

2023-12-07 | 來源: 財經雜志 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

電池公司在過去 30 年一直使用濕法工藝。它們將電池材料與有毒的粘合劑、液態溶劑混合，然後塗在薄薄的箔片上。加工完的極片要在長達 100 米、溫度達 90 度的烘箱中烘烤 12 個小時，在這個過程中充分蒸發有毒的溶劑和水分——整個工序極大增加制造成本。

特斯拉認為濕法工藝很低效：既然極片要做成 “幹” 的，為什麼要先把極片弄濕、再烘幹？這就是馬斯克覺得電池制造的白癡部分。濕法塗布的設備、人工、廠房成本占整個電池制造的 22.76%。

2019 年 2 月，特斯拉花 2.19 億美元買下超級電容（用於攝像機閃光燈等領域的電能儲存設備）公司 Maxwell，將超級電容器的幹法電極工藝改用到鋰電池中，直接把極片做成幹的。

幹法電極不使用液態粘合劑，因此不需要烘烤，理論上制造起來更便宜、更快，對環境的破壞也更小。馬斯克說，僅靠這個工藝，特斯拉就能將單位產能的設備支出減少三分之一，將電極生產車間的占地面積和能源損耗減少 90%。

目前一條方形電池產線的設備支出約為 1.7 億元人民幣，而 4680 電池產線的設備支出僅需 5000 萬-6000 萬元。

特斯拉還希望加速電池流水線，來提升生產效率。馬斯克羨慕啤酒等飲料制造業和造紙業的連貫與超高效率：造啤酒時，生產線沒有任何斷點，啤酒瓶封上蓋後才會離開生產線，但電池的部分部件造完後，通常都要暫時離開生產線，靠小車運到下一個車間，再回到流水線上。現在最快的電池生產線運轉速度為 6 公裡 / 小時，而最快的啤酒生產線可達 30 公裡 / 小時。

特斯拉為此大幅合並了電池制造工序，開發集合多個工藝的設備。如 2021 年，特斯拉在柏林工廠啟用了切割、卷繞和焊接的三合一一體機，這些任務本來需要 3 台不同的設備才能完成。

按馬斯克在 2020 年的說法，整個 4680 電池方案能減少約 20% 的電池的制造成本，35% 的設備投資成本和 70% 的工廠占地面積。

特斯拉前景不妙? 瑞銀唱衰再跌47%

Cybercabs6月登場!特斯拉估值大躍升

特斯拉FSD再曝問題車輛直路突然偏離撞樹翻車...

當時的特斯拉將 4680 電池視為大規模擴張的基礎：用投資更少的電池工廠生產儲能和汽車電池，再用更便宜的電池制造售價 2.5 萬美元的廉價車型，刺激銷量、賺取更多利潤，再投入到研發和新一輪產能擴張，形成增長飛輪，助力特斯拉在 2030 年實現一年賣 2000 萬輛車的宏大目標。

完美的設計，艱難的制造

做大電池，去掉弄濕電機再烘幹的 “白癡部分”。這些顯而易見的改進在過去數十年的電池工業中從未被實踐，因為困難重重。

第一個難題是流程改造。

汽車制造流程相對短，且對精度和環境的控制要求較低，汽車制造的主要任務是成品組裝，改進一個組裝工序很少影響前後工序。電池制造則是將材料變成成品，流程相關性更強，前一個工序的成品就是後一個工序的原料。改進一個工序，意味著也要修改前後工序。

特斯拉為了使用幹法電極技術，去掉烘幹等步驟，就需要把烘幹前的所有環節都變成 “幹” 的。這占整個電池制造流程的 50% ，且對環境、精度的控制遠高於其余工序。

濕法電極的核心是塗布。它的任務像抹奶油，把帶有粘結劑的糊狀電池正負極材料均勻塗抹在金屬箔片上，塗抹厚度一般只有 30 微米。寧德時代等電池公司致力於提升塗布速度，現已能做到每分鍾塗 100 米。塗布速度越快、質量控制越難。細微提升背後，靠的是數十億次嘗試中總結的經驗。