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进展太慢!马斯克为特斯拉4680电池设定最后开发期限 ...
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进展太慢!马斯克为特斯拉4680电池设定最后开发期限
时间:2024-7-17 09:44
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7月16日消息,特斯拉首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)一直认为,电池技术的突破对于降低特斯拉汽车的成本并使其更加经济实惠至关重要。为了加快4680电池的研发进度,马斯克设定了年底的最后期限,并要求团队解决技术难题并降低成本,这一系列动作表明他可能对当前进展的缓慢感到不满。
以下为翻译内容:
2020年,埃隆·马斯克在停车场搭建的临时舞台上,为普通消费者揭晓了一款售价仅为25,000美元的电动汽车的宏伟计划。该计划的核心是一种具有多项创新特性的变革性新电池,马斯克当时表示,这种电池有望及时完成研发,赶上2023年新车型的上市。
然而,特斯拉未能按预期实现这一目标,主要是因为新电池的开发和完善遇到了重大挑战。今年2月,马斯克突然宣布搁置这款25,000美元的汽车项目,转而优先开发自动驾驶出租车。与此同时,马斯克寄望的电池也面临时间压力。
据三位知情人士透露,马斯克在今年5月要求4680电池的开发团队(这种圆柱形电池的直径为46毫米,高度为80毫米。)在年底前降低成本,并扩大一项关键创新技术的应用。一位知情人士指出,马斯克近几个月一直在强调,针对可能导致电池结构坍塌的棘手技术难题,他希望看到解决方案。
两位知情人士表示,他们未被告知,如果研发团队未能在年底前达成目标,将会面临何种后果。但他们都认为,如果不能按期完成,马斯克可能会放弃公司内部扩大4680电池生产的计划,转而主要依赖外部供应商提供这项技术。
这种策略的转变将标志着特斯拉在技术战略上的一次重大调整,因为它意味着特斯拉从依赖内部开发转向外部采购。此前,马斯克曾强调,这项技术对于特斯拉的未来至关重要,必须由公司自主研发。他制定电池计划的初衷与苹果15年前开始为iPhone自主研发处理器的决策相似,后者的成功使苹果在速度和电池性能方面达到了竞争对手难以匹敌的高度。
近期,马斯克在其另一家公司xAI中做出了类似的决策,决定内部化运营。据报道,xAI已经终止了与甲骨文就使用其云服务来运行人工智能模型的谈判,并计划自建数据中心。
马斯克在社交媒体平台X上的一则帖子中确认了这一消息:“甲骨文是一家伟大的公司,但当我们的命运取决于成为迄今为止速度最快的公司时,我们必须亲自握住方向盘,而不是甘于坐在后座上。”
对于特斯拉来说,马斯克曾对利用电池技术提升产品独特性抱有极大热情,但现在,他似乎更加热衷于另一项技术——人工智能。今年早些时候,他承诺将在8月8日的活动上推出无方向盘的自动驾驶出租车,该车将由特斯拉的“全自动驾驶”(FSD)软件提供技术支持,但该活动已推迟至10月。
马斯克近期对人形机器人擎天柱(Optimus)所代表的机遇极力赞扬。今年6月,他甚至声称,这款机器人未来有可能使特斯拉的估值达到25万亿美元。
不过,与电池技术面临的技术挑战一样,完善这些产品中的人工智能技术可能同样困难重重。特斯拉已成功制造出4680电池的一个版本,但未包括马斯克所承诺的关键创新之一。然而事实证明,这种电池在首次应用于特斯拉的Model Y和Cybertruck时表现不佳,因此特斯拉已停止在Model Y中使用该电池。
特斯拉分析师乔丹·吉斯格(Jordan Giesige)指出,目前为止,这种传统版本的4680电池在能量密度和续航里程上的表现仅与中档传统电池相当,未能实现马斯克预测的显著提升。
与此同时,外部供应商的电池价格大幅下降,从韩国LG和日本松下等公司购买电池变得更具吸引力。在这种背景下,马斯克对特斯拉自研电池的看法也发生了转变。
他不再把电池描述为区分特斯拉汽车的关键,而是完全改变了开发电池的初衷。今年4月,马斯克和他的高级助理向分析师透露,4680电池的研发最初只是为了“对冲”失控的电池价格,因为价格已经“疯狂”地上涨。
“电池日”
在特斯拉面临挑战的时期,马斯克从他的宏大电池计划中撤退。今年,该公司可能会自2010年以来首次出现年度销量下滑。4月,马斯克解雇了特斯拉全球超过10%的员工。上周,一家市场研究公司报告称,特斯拉在今年第二季度的美国电动汽车市场销量份额首次跌破50%。
2020年9月,在特斯拉投资者和车主面前举行的“电池日”(Battery Day)活动上,特斯拉的前景与如今大相径庭。当时,该公司刚刚连续四个季度实现盈利,其他汽车制造商纷纷加速了自己的电动汽车计划。马斯克希望通过该活动展示特斯拉是如何让竞争对手远远甩在身后的。
在特斯拉位于加州弗里蒙特的组装厂停车场搭建的舞台上,马斯克和时任特斯拉动力总成高级副总裁德鲁·巴格利诺(Drew Baglino)为特斯拉及其他公司制定了一份宏伟的路线图,计划用电动汽车取代全球10亿辆燃油车。
对特斯拉而言,这意味着每年需要生产和销售2000万辆电动汽车,这一数字是当年销量的约40倍。为了实现这一销量,特斯拉需要推出一款几乎所有人都能负担得起的电动汽车,这是马斯克从公司成立之初就怀揣的梦想。更重要的是,这款车还必须非常引人注目,以确保几乎所有人不仅能买得起,还会想要拥有它。
为了制造这款售价为25,000美元的汽车,马斯克和巴格利诺指出,需要大幅降低电池成本,电池通常是电动汽车中最昂贵的部件,占车辆成本的40%。为了实现这一目标,特斯拉必须掌控从采矿到完成电池组的每一个环节。
他们展示的幻灯片详细介绍了特斯拉如何开发镍和锂的开采和精炼流程,使其更加经济且环保。他们声称,新型4680电池体积是现有第二大圆柱形电动汽车电池2170的两倍,后者为特斯拉Model Y和Model 3提供动力。新电池的能量密度是现有最佳传统电池的五倍,功率是六倍,还能将行驶里程提高16%。
为了生产这种电池,马斯克和巴格利诺指出,他们需要放弃制造电极的传统方法,即阳极和阴极的生产。这两个部分是锂离子在电池中穿梭的捕集器,产生推动电动汽车前进的能量。电极的生产是整个过程中最污染、成本最高的环节之一。传统的阴极制造方法需要使用有毒溶剂和长达100米的烤箱,耗能巨大,需要相当于一个飞机库大小的工厂。
通过消除业界所称的“湿法工艺”,马斯克表示,特斯拉有望将电池总成本降低15%。其他业内人士估计节省的成本可能达到30%。特斯拉计划用一种更为创新的“干法”电极制造方法来替代传统的湿法。这一计划得到了特斯拉在2019年收购的圣地亚哥初创公司Maxwell Technologies的支持,该公司开创了这项技术。
干法过程依赖的设备更小,不需要有毒溶剂或烤箱。与此相比,特斯拉只需要一个相当于传统湿法所需机库十分之一的空间。
根据特斯拉的计算,如果采用干电极技术,并结合马斯克在“电池日”上描述的其他一系列创新,电池成本将降低56%,降至每千瓦时60美元以下。这一成本远低于每千瓦时100美元,在这个门槛上,电动汽车的成本开始低于类似的燃油车型。
“电池日”上,马斯克明确表示:“我们涉足电池行业并非为了好玩,而是因为它是电动汽车销售快速增长的基本限制因素。”
这一消息在电动汽车行业引起了轰动。随后,包括松下、LG、比克电池和亿纬锂能在内的多家电池制造商都表示,他们也将开发4680电池的不同版本。此外,大众、西门子和日本电池制造商旭化成(Asahi Kasei)也表示,他们将研发干电极处理技术。
曾在Maxwell负责干电极工艺设计的特斯拉员工Hieu Duong,在离开特斯拉后,加入了一家名为AM Batteries的初创公司,继续研究干电极工艺。
尽管如此,马斯克对特斯拉的电池计划提出了警告:尽管制造干电极的过程“确实有效”,但目前的产量并不高。
“披萨面团地狱”
10个月后,马斯克所提到的挑战变得更加明显。
在2021年7月的季度财报电话会议上,当被问及特斯拉的进展时,马斯克指出,公司在干式电极生产过程中遇到了困难。工人们发现,干粉严重损坏了生产设备。
在传统的生产方法中,工人将石墨、镍、锂和钴粉末与溶剂或水混合,制成浆液,然后均匀地涂抹在大型锡箔片上。之后,他们将涂有涂层的箔片通过传送带送入被称为压延机的巨大滚筒中,以均匀地压平混合物。这些箔片最终成为电池中的两个电极。
在干式工艺中,工人在没有任何溶剂或水的情况下压平粉末。在电池的阳极一侧相对容易,因为它仅涉及一种单一的、柔软且具有一定延展性的材料——石墨。然而,制造阴极则非常棘手,因为它们是由镍、钴和锂组成的,这些材料的粒子很容易聚集。一位电池公司首席执行官将制造干阴极比喻为“在没有鸡蛋的情况下烘烤蛋糕”,虽然可以做到,但最终可能只是一堆碎屑。
马斯克在描述特斯拉采用这种新生产方法所面临的困难时使用了一个类比,他说,特斯拉的工人们发现,这种干式生产的经验就像是“压扁非常硬的披萨面团”,这不仅对设备造成了损害,还“使压延机凹陷”。马斯克虽然笑了,但他显然感到沮丧。
此外,马斯克也开始收回他在“电池日”活动中的一些言论,即干式阴极对特斯拉成功至关重要的观点。他承认,干式方法将有助于降低成本,但他强调“它并非救世主”。
尽管如此,特斯拉似乎在一定程度上仍在取得进展。2021年11月,马斯克驾驶一辆由4680电池供电的Cybertruck,在得克萨斯州奥斯汀的Giga Texas工厂前的一群欢呼的观众面前亮相。这是首辆搭载4680电池的特斯拉车型。到2023年初,特斯拉的高级副总裁巴格利诺在一个财报电话会议上表示,公司已能生产足够的电池,每周可为1000辆车提供动力。
但是,特斯拉在生产4680电池时被曝出有偷工减料的情况。加州大学圣地亚哥分校的电池研究人员在对4680电池进行首次独立拆解时发现,特斯拉仅在阳极使用了干式涂层。据知情人士透露,阴极仍采用传统的湿法工艺,并且这些电池是从特斯拉的外部供应商那里购买的。
其他研究者也发现了同样的问题。2023年7月,日本电池分析师竹下秀夫在对4680电池进行拆解时指出,其能量密度并不超过传统电池,这意味着它无法提供更长的续航里程。竹下在他的报告中写道:“所有为制造这些电池所付出的努力并未带来任何性能上的优势。”
在同月与分析师的交流中,巴格利诺也承认了这一点。他说:“我们还没有整合硅或自家生产的阴极,这两种技术在‘电池日’上曾被提及,并且它们确实可以显著提高能量密度和降低成本,但这是将来另一个‘电池日’的话题。”
相关高管纷纷离职
今年内部动荡使得人们对电池创新在特斯拉未来中的重要性产生了更多疑问。
尚不清楚4680电池在特斯拉中的困境是否促使马斯克对25,000美元车型计划踩下刹车。马斯克尚未透露自动驾驶出租车是否会使用4680电池,尽管分析师认为,由于作为出租车的自动驾驶车辆需要承受更多考验,它可能会采用一种不同的传统电池。
今年4月,在媒体泄露了这个价值25,000美元汽车项目被搁置的消息后不久,负责4680电池等事务的巴格利诺离开了特斯拉。根据特斯拉的组织结构图,伯恩·埃格尔斯顿(Bonne Eggleston)已被提升为4680项目的高级主管,直接向马斯克汇报。
这则报道后,特斯拉的股价开始下跌,在4月23日与华尔街分析师的电话会议之前,股价已累计下跌14%。在那次电话会议中,马斯克没有承诺重启低价汽车项目,而是表示将加速推出其他未具名的“平价”车型,并承诺在8月份分享更多关于这些车辆的信息,届时特斯拉还计划发布其自动驾驶出租车。
同时,特斯拉的车辆工程副总裁拉斯·莫拉维(Lars Moravy)也被马斯克指派来协助监督4680电池和干式阴极的生产工作。他在公司第一季度财报电话会议上向分析师表示,预计到年底,4680电池的成本将低于供应商的预估。
现在,特斯拉的4680项目团队面临巨大压力。据知情人士透露,高层在5月给出了年底的最后期限,要求他们加快干式涂层的开发进度,并确保电池成本至少与一家供应商的竞争性估价相当。
据一位知情人士透露,4680项目团队的目标是在9月之前验证其大批量生产的工程方法在生产线上是否可行。但在此之前,马斯克希望他们先解决一个常见问题,即电池的核心——缠绕成圆柱形后放入4680金属罐的电极片——倾向于内塌,这种情况会严重损坏电池。
据知情人士透露,马斯克已指示团队在本月之前制造出一块包含干式阴极和防止核心塌陷解决方案的4680电池组,并计划将其安装在一辆Cybertruck上,以便在公众面前展示。据悉,本月初,该团队已成功制造出这种一次性电池。现在,他们面临的挑战是如何快速而大规模地生产包含这些修正措施的4680电池。
尽管团队中有些成员对能否在年底前达到这一目标表示怀疑,马斯克似乎已开始降低对重大电池技术突破的期望。
在上个月的特斯拉年度股东大会上,一位投资者询问马斯克,4680电池是否会使特斯拉的汽车更加经济。马斯克回答说,过去一年电池价格已大幅下降,现在,制造廉价电动汽车更多地依赖于车辆的其他部分,而不再主要依赖于电池。
"实现经济性,现在更多地取决于汽车的其他部分,而不仅仅是电池组!”(小小)
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