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特斯拉自家电池厂浮出水面！占地18万平米，就在加州超级工厂隔壁

时间:2020-07-08 10:53来源:车东西 作者:小路
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▲马斯克推文
       
       近期，特斯拉CEO埃隆马斯克发推文称，特斯拉电池日和年度股东大会预计将于9月15日在加利福尼亚州弗里蒙特市超级工厂举行，此次与会股东还将参观一条电池生产线。
 
       据了解，特斯拉在弗里蒙特附近仅有一家电池工厂，位于弗里蒙特超级工厂附近的Kato（音译加藤）路，这家电池工厂一直被外界称为特斯拉Stunk Works（臭鼬工厂）实验室。
 
       Stunk Works实验室成立的具体时间未知，2019年6月首次被外界知晓，但直至今日，特斯拉官方仍然没有公布该实验室的具体资料。
 
       据悉，Stunk Works实验室的场地正在扩建，扩建完成后的工作大楼可容纳470人，当然电池生产线规模也会得到相应的扩大。
 
       有趣的是，特斯拉已经在今年5月份以弗里蒙特超级工厂的名义发布了多个和电池相关的技术岗位，说明该实验室确实在扩大规模。
 
       本身特斯拉电池日就备受关注，马斯克发推文之后，外国媒体关注的焦点便转移到了这个电池实验室上。美国媒体CNBC报道称，5名特斯拉的员工向他们透露，Stunk Works实验室正在研发新电池技术、新的电池生产设备和新的电池生产工艺。
 
       根据这些与电池相关的信息，外媒推测，Stunk Works实验室或是在为特斯拉之前提出的“百万英里”电池（在累计使用约161万公里后，仍能保持70%以上的电池容量）正式面世做准备。
 
       那么特斯拉Stunk Works实验室基本情况如何？扩建后的产能如何？特斯拉为什么要成立这个电池实验室？车东西透过多家外媒的报道，找到了一些答案。
 
       神秘的特斯拉电池生产线 已经开始扩建场地
 
       近日，特斯拉掌门人马斯克发推文称，特斯拉电池日和股东大会推迟至9月15日在加利福尼亚州弗里蒙特举行，并且与会股东将参观电池生产线。
 
       2019年，特斯拉向外界透露了“百万英里”电池的概念，今年的特斯拉电池日备受关注，而马斯克的一条推文将外界关注的焦点带向这条神秘的电池生产线。
▲特斯拉2170型电池生产线
 
       据了解，特斯拉在加利福利亚州弗里蒙特仅有一家电池工厂，该工厂被外界称为特斯拉的Stunk Works实验室。
 
       2019年6月，美国媒体CNBC根据5名特斯拉员工透露的信息，曝光了这一神秘的电池实验室，这是该实验室第一次被外界所知晓。然而，截止到今天为止，特斯拉官方并未给出任何与Stunk Works相关的资料。
 
       Stunk Works实验室具体地址为加利福尼亚州弗里蒙特的Kota路47700号，与特斯拉弗里蒙特超级工厂（生产Model3、Model Y、Model X和Model S车型）的距离仅有几分钟的路程。
 
       也就是说，该实验室生产的电池，可以很方便地运给整车工厂。
 
        目前，Stunk Works实验室仅有两栋建筑，占地面积约为18.5万平方米，最多能容纳300名员工。今年3月份，该实验室开始扩建，经过重新设计，加盖楼层后，可容纳45名研发人员和425名一线生产工人，总计470人。
 
       此外，特斯拉今年5月份已经在官网上以弗里蒙特工厂的名义发布了多个电池技术岗位，具体包括电芯工程师、生产工艺工程师和电池控制工程师。这也从侧面证明该实验室确实正在扩建。
▲Stunk Works实验室位置
 
       特斯拉不仅是对Stunk Works的场地进行了扩建，还向美国PG&E（太平洋天然气和电力公司）递交了提高用电上限（提升至6MW）的申请，并且PG&E已经批准了这一申请。
▲PG&E发给特斯拉的批复文件
 
       外媒报道称，一个工厂每小时消耗100kWh的能量，每天连续运转24小时，1年下来就可以生产0.84GWh的电池，大约是1.3万台Model Y或Model 3车型所需要的电池总量。
 
       按照这个标准计算，特斯拉申请将实验室的用电规模提升到6MW/小时，也就是1小时能够提供6000 kWh的能量，电池工厂24小时连轴转，电池年产量为5.04GWh，可供78万辆特斯拉使用。
 
       即使按照8小时工作制，那么一年的产量也为1.68GWh，足够26万辆特斯拉使用。由此可见，这个实验室的产能还是非常大的。
 
       这只是根据目前最被认可的电池产量估算公式得出的结果。这5名特斯拉员工还向CNBC透露了，Stunk Works实验室正在研发新的电池技术、电池生产设备以及新的电池生产工艺，能够提升电池的生产速度。
 
       在Stunk Works实验室的电池生产线升级，并且达到设计产能后，特斯拉将会把新的电池生产设备和工艺推广至其他电池工厂。
 
       与松下的爱恨情仇：马斯克称松下“拖后腿”
 
       特斯拉作为一个车企，一直都是从松下那里采购电池电芯，为什么自己要兴建一个电池工厂生产电芯呢？这还得从特斯拉与日本电池供应商松下的关系讲起。
 
       作为电动汽车领域内的领跑者，特斯拉每年至少需要30GWh的动力电池。正是考虑到这一点，特斯拉早在2014年就与日本松下电池供应商签署合作协议，双方在美国内华达州建厂。
 
       该电池工厂占地面积达1154万平方米，动力电池的理论设计产能达35GWh，二期工程正在建设当中，当全部工程完工后将成为世界占地面积最大的建筑。
 
       特斯拉与松下合作原本是想要以低于市场价格拿到优秀的动力电池，设计制造性能更高的电动汽车，并且无需向外部供应商或其他合作伙伴支付不必要的费用，也不必与它们共享技术数据和资源。
 
       理想很丰满，现实很骨感，随着两家公司合作的深入，两者的矛盾也逐渐显现了出来，主要体现在企业运作模式、领导的行为方式以及文化差异三个方面。
 
       在企业的运作模式上，松下已经习惯了由自己生产组装电池组，再输送给其他车企，与特斯拉合作建厂，共同经营则打破了松下的惯例，这也为后期矛盾的爆发埋下了隐患。
 
       马斯克的言行和处事风格也都与松下一贯的传统格格不入，松下的高管大多对马斯克不满，目前仅有松下社长津贺一弘仍然对与特斯拉的合作抱有希望。
 
       2018年9月，马斯克在与喜剧演员Joe Rogan进行访谈时抽起了大麻，这件事引起了松下高管们对其不满与方案。在日本，使用大麻是犯罪行为，他们担心马斯克的这种行为会影响到松下的投资者的看法。
▲马斯克访谈现场
 
       去年1月份，马斯克指责松下放慢电池的生产速度，内华达电池工厂2018年实际产能仅为24GWh，限制了Model 3的产量，还发推文称，在电池工厂的年产量接近35GWh（理论设计年产能）之前，特斯拉不会再投入更多的资金扩大产能。
 
       另外，特斯拉事无巨细的管理风格也与松下形成巨大反差，松下倾向于部门间自主解决问题，尽管解决的过程缓慢，但总能达成共识，而马斯克更倾向把所有的事情都掌握在自己的手里。
 
       马斯克的指责成为特斯拉与松下矛盾爆发的导火索，但究其根本还是因为松下动力电池供给不足，影响到了特斯拉的生产计划。
 
       特斯拉布局电池领域5年 锂电池之父出手相助
 
       特斯拉Stunk Works实验室并不是匆匆上马，特斯拉已经在电池领域布局了5年。2015年，马斯克找上了加拿大顶级大学达尔豪西大学Jeff Dahn团队。
 
       Jeff团队是达尔豪西大学内一支专注于锂离子电池技术研究的团队，自2008年开始研究锂电池产业化项目。其官方网站显示，该团队目前拥有30人左右的规模，共计发表论文600余篇，在重量级期刊JES与JPS上均有论文发布。
 
       有外媒评价，该团队是目前锂电池领域研究实力最强的团队之一，Jeff本人更是通过精确限定镍钴锰材料中镍的含量，使三元复合正极材料成功实现规模商业化，成为了业界公认的三元材料技术真正的开创者和发明者。
 
       2015年见面之初，马斯克就提出，希望为Jeff团队提供5年的研究经费， 让其为特斯拉研发寿命更长、成本更低、能量密度更高的锂离子电池。同年6月，特斯拉与Jeff Dahn团队达成独家合作协议。
▲Jeff Dahn研发团队
▲Jeff Dahn
 
       达成合作之后，Jeff团队持续在新型锂离子电极材料、锂离子电池故障机理诊断、电解质添加剂、钠离子与锂离子电池安全性基础研究以及电池研究理论/建模方面持续取得突破。
 
       根据Jeff团队去年发布的一篇论文，其新研发的动力电池循环周期可达到5000次左右，对应电动汽车行驶寿命超过100万英里（约为160万公里），这项专利目前已经为特斯拉所有。
 
       今年年初，外媒又曝出消息，称Jeff团队的研究成果将使特斯拉的动力电池成本达到100美元/kWh（约合701元/kWh）。对比当时投资机构瑞银给出的数据，松下动力电池的成本约为111美元/kWh（约合771元/kWh）、宁德时代约为150美元/kWh（约合1042元/kWh），特斯拉的电池成本当时在业界内处于最低水平。
 
       不仅如此，Jeff团队还在帮助特斯拉完成能量密度500Wh/kg的高镍三元锂电池的研发，目前已初具成果。
 
       除与Jeff达成合作之外，2019年5月，特斯拉以2.18亿美元（约合人民币15.27亿元）的价格收购电池技术公司Maxwell，该公司的干电极技术和超级电容技术处于行业领先地位。干电极技术可帮助特斯拉提升汽车的续航里程，降低电池成本，超级电容技术可帮助特斯拉提升汽车的驾乘感受。
 
       据了解，干电极技术可以帮助电池的生产成本降低10%~20%，而且使用该工艺制成的三元锂电池电芯能量密度大于300Wh/kg，电芯单体能量密度最高可实现500Wh/kg。
 
       超级电容技术可以作为能量回收过程中的储能装置，增加电动汽车的续航里程，而且在急加速过程时，超级电容器还能够实现大功率放电，避免动力电池直接大功率放电产生锂晶枝，对电池结构造成不可逆的损伤。
 
       超级电容技术的另一优势是工作温度范围大，大部分电池的工作温度需要维持在20℃~40℃之间，对外界环境温度要求较为苛刻。而超级电容的工作温度在-40℃~80℃之间，可用于冬天车辆起步与动力电池的加热。
 
       收购Maxwell之后不久，特斯拉又低调收购了加拿大电池公司Hibar Systems，该公司有先进的小型电池生产制造技术，成熟的锂电池生产系统（储能领域）。Hibar以生产高精度定量注液泵、注液生产系统、自动化电池制造和工艺设备闻名，产品线覆盖了完整的电芯生产流程。
▲Hibar公司的产品
 
       投资杰夫·戴恩团队让特斯拉拥有了自研动力电池的技术人才，收购Maxwell使得特斯拉掌握了动力电池领域最前沿的技术，而收购Hibar是特斯拉自产动力电池项目的最后一环，至此，特斯拉形成了从技术研发、样品验证到大规模量产的全面布局。
 
       结语：自产电池将进一步帮助特斯拉降低成本
 
       早在19年6月的股东大会上，马斯克承认，该公司电动汽车的生产计划过去一直受到“电池限制”，特斯拉CTO和技术副总裁对此表示认可，并且希望自家电池能够大规模应用。
 
       今年电池实验室开始扩建，提高用电上限，并且已经开始“招兵买马”，外媒推测特斯拉Stunk Works电池实验室的种种举动，或是在为“百万英里”电池的正式问世做准备。
 
       那么在推出“百万英里”电池之后呢？Stunk Works实验室的新电池技术、生产设备以及生产工艺推广后，将减小特斯拉对外部动力电池的供应，在生产成本以及售价方面拥有更大的自主权。
 
(责任编辑：子蕊)
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