马斯克在特斯拉电池日到底说了什么?有什么超预期的东西没?
东吴证券电新团队详细的进行了梳理:
20Twh相当于现在规模135家超级工厂,所以需要更大的电池工厂。不仅仅是成本的问题,我们需要更多的人力和机器规模来达到。
要让电池更便宜,让制造过程更便宜。
电芯结构:封装套、极耳、卷绕结构、正负极、隔膜、电解液。
18650电池到21700电池,电池容量提升了50%,我们和松下、LG、catl达成了合作,未来会有更大的合作。电池越大容量越来越大,但是散热和电阻会出现问题。因此我们把产热的东西消除掉,无极耳电池我们通过激光技术把极耳去掉,电池流通距离更短,效率更高。我们做了很多实验,结果还是满意的,希望能实现量产无极耳电池的设计。
新的电池结构,直径从21变成46cm,即4680型号电池,能量增加5倍,同时增加16%的续航,功率也提升了6倍。
为了实现10gwh的容量,我们做了很多的努力,目标是10gwh产能。能量密度实际可能能达到200wh/kg,甚至更高。因此电芯环节,我们能降低14%的单位成本。
干电极:先对电极进行湿法处理,然后进行干法处理加工。干电极粉状材料压成膜。干电极能够简化工序,简化了10倍的工序。
组装:组装线关键要实现连续性的组装,我们1条组装线对应20gwh,效率提升了7倍。我们的团队能够帮助设备更好的一体化设计,进行系统性的生产。
定型:传统的是单个电芯定型加工,我们希望通过电子系统,我们成本节省86%成本,节省75%的程序。未来1Twh的产能只需要更小的工厂空间,之前同样的空间只能达到150gwh设计产能。
我们预计2022年到100gwh(除了和合作供应商之外,仅自己生产的电池)。2030年到3Twh。
1)负极:解决硅膨胀问题,成本降5%,续航增20%
硅的储备很丰富,但是问题在于硅会膨胀,同时硅和隔膜会凝结,变成凝胶状。当下我们用高弹性的材料来抑制膨胀,比如氧化硅或者硅纳米材料。但是我们考虑从原材料重新设计,改变材料结构,我们的硅材料成本降5%,到1.2美元/kwh,而且续航提升20%。
2)正极:高镍是趋势,2/3的镍和1/3的锰满足要求
需要一个稳定的结构保护锂离子。从金属的角度来讲,镍能量密度最高,成本最低,需要用到越来越多的镍。但是钴可以让整个结构更稳定,我们一直努力实现无钴,最终实现15%正极成本的下降。
我们希望能获得更多镍矿的合作。
需要三部曲来逐步实现,铁、硅锰、高镍这三步,实现电芯的高能量密度。2/3的镍和1/3的锰,这样的材料是同时满足能量密度和成本的。对于储能、整车需要长循环的可以用铁锂电池(LFP batteries for standard range),对于长续航汽车可以用镍锰电池,对于质量大的皮卡和卡车可以用高镍电池。
公司会在美国建自己的正极工厂。正极设计的过程多样化,我们从镍矿里面提取的过程得到简化,整体流程简化了66%。同时我们可以应用到电池回收的角度。
本地化镍、锂的供应,会专门有生产工厂。另外锂全球储备资源很丰富,我们如何更聪明的把锂矿开采出来很重要。
我们计划下个季度开始电池材料回收的试点,使得材料回收更加有效,但是资源的回收存在时间差,可能有10年时间的之后。
(类似CTP),把模组环节的材料节省,重量减少10%,提升能量密度和操控性。
铸造出新型的合金,车尾成为一体的结构,车的前身也可以一体的结构,根据流线型进行整体结构的涉及,这是我们材料团队的在负责。
未来愿景:2.5万美元的车型会应用这些技术。而且不仅仅是这些车型,还有一些跑车的设计,也让更多人买得起电动车。未来三年希望能设计出2.5万美元,配备新电池的电车。
Q:新车叫什么
A:在柏林生产电池,叫什么还没定。
Q:家具暖通产品?
A:我们希望能提升暖通效率。比如我们modelY上的热泵,效率就很高。家庭的暖通系统可以堆栈,堆多个暖通产品,可以用作预热等。明年会进一步推进。
Q:cybertruck有没有环境控制功能
A:我们会考虑加进去的。
Q:长期传统车行业怎么看?
A:未来不存在。可能有点过头,但是长远来看,可能会有一定存在,但是存在感 不强。
Q:电池技术来讲,皮卡的生产是很受美国欢迎的,产量方面是否有预期?
A:量来讲,我们的需求很大,现在超过50万辆,接近60万辆的订单量。我觉得每年20-30万,甚至更高是可以实现的。直接在德州生产并交付,也可以有租赁的形式。
Q:电池相关的锂、镍产业,未来我们会用什么材料?尤其上材料供应如何解决?
A:我们可以在电芯生产中保证我们的生产。铁资源比较丰富,镍我们会努力去安排。所以如果正极是基于铁或者镍,就有不同的计划。还有硅用于负极,我们也会整合。
电动车我们最注重的是效率,不同续航车型中用不同的电池,比如铁锂用中续航电池,垂直整合的技术路线是我们设计正极材料的时候跟矿产业就有深入合作。我们材料选择需要更聪明一些,去保证自己材料供应的连续性。
Q:是否会和音乐公司合作?
A:还没有考虑太多,我们在特斯拉汽车上可能会提供更多的娱乐资源,但是可能需要未来进一步的规划。
Q:阴极耐久性问题
A:我们希望能实现的不仅仅是阴极制备问题,一方面是材料、一方面是步骤简化。
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