2023-06-26
6月17日，特斯拉在推特账号上宣布，其得州工厂第1,000万只4680电池下线了。
新闻立刻在国内的电池圈和电车圈被热烈讨论起来，但多数人的评价都比较负面，总体的感觉还是觉得特斯拉的4680电池进度太慢了，和当初电池日上 Musk 承诺的 4680 量产时间严重不符。
那么得州工厂量产的这第1,000万只4680电池，到底意味着什么呢？从这条新闻中，我们能得到什么有用的信息吗？
一、第1000万只4680，该恭喜吗？
首先，我们看到在这条推文下面有1755条留言之多。其中绝大多数都是表示祝贺的，但也有少部分人例外。
比如这位叫 Dillon 的人就说：“特斯拉的4680电池就是 CGI（电脑图形），就像特斯拉的 Cybertruck 一样，永远也实现不了。他还说：作为一个知道真相的人，我恭喜你们！一家汽车公司在“闭门造电池”，还不和人合作。这太疯狂了。”
又比如，另一个叫做Machine的网友说：这是非常非常缓慢的进展 。
还有的网友，没有搞清楚这个声明的准确含义，他的质问引来了很多人的回应。
这位叫做Tesla Chunk的人说：“每节4680电芯是98Wh（笔者团队拆解实测是84Wh）的话，生产一个100度电的电池包就需要1020个单体，那一周生产1000万只电池的话，就相当于一周生产9803辆 Cybertruck 呗。”
然后我们大家都熟悉的Limiting factor纠正说：“你算错了，这接近1万辆的 Cybertruck 要平均到9个月里——潜台词是说，特斯拉的消息是说，到6月17日这周，特斯拉的得州工厂累计生产了第1000万只电池。
而Limiting factor的回答还告诉我们，特斯拉得州工厂是9个月前才开始量产4680电芯的。”
9个月前，也就是去年10月，特斯拉开始在得州工厂量产第二代4680电芯。
去年4月8日，我们一起见证了特斯拉得州工厂的开业仪式。也正是在那次活动上，特斯拉发出了他们的第二代4680电芯生产的细节视频。
还有一位叫 Beezhan 的网友写得比较深刻。
他说这第1000万只电池之所以是非常重要的里程碑，主要有七个方面的原因：
1.第二代4680提高了能量密度（据笔者拆解实测，第一代电芯能量密度不到240Wh/kg）且改善了性能；
2.第二代4680电池解决了里程焦虑（同样是每车828颗电芯，能量密度大了，续航里程就变长了）；
3.扩大4680生产规模，可以降低成本（特斯拉在第一季财报会上宣称，得州4680工厂的成本支出比典型的量产电池工厂减少70%）；
4.特斯拉的4680电池也可以用于储能；
5.4680的量产增加了就业岗位；
6.特斯拉推出了4680电池，减少了对进口电池的依赖（美国版的国产替代）；
7.特斯拉4680电芯减少了对有限资源的依赖（估计是指未来的无钴电池）。
Beezhan透露出的几个重要信息值得我们注意：
第一，第二代电池能量密度增加了，笔者预测应该是主流的280Wh/kg配置；
第二，第二代电池成本削减了70%，而且电池性能也得到了改善；
第三，特斯拉的4680电池减少了对进口电池的依赖，从而可以顺理成章地享受美国的 IRA 补贴。
二、弗里蒙特为啥要扩建？
接下来，我们再来看6月9日特斯拉的另一则新闻。
文章称：两位消息人士告诉《商业时报》，特斯拉签署了弗里蒙特48401号工厂的租约，这是旧金山工业房地产投资信托 Prologis 公司拥有的 210,000 平方英尺的先进制造设施。
《商业时报》报道称：特斯拉计划利用该地点扩大其 4680 电池的生产。其中一位消息人士称，该工厂将支持特斯拉 4680 电池技术的生产，该消息人士直接了解该交易但他未获授权公开讨论。
我们知道，今年1月25日，Musk 在位于内华达雷诺市的特斯拉超级工厂宣布了重磅的扩建计划。特斯拉计划追加至少35亿美元，在内华达超级工厂新建一座4680电池工厂和一家 Semi 半挂电动卡车工厂。
要知道，在特斯拉的得州工厂，可是已经有了四条4680量产产线了，而且每条产线的规划产能是恐怖的25GWh/年，合计是100GWh/年的产能。
结合之前的消息，这1,000万只4680也只是其中一条产线的量产产品，其他三条还都处在“诡异的”调试阶段。
那么为什么特斯拉一边闲着得州工厂的三条量产线不用，一边还要在内华达州扩建100GWh/年的新产能呢？不仅如此，他们还要在弗里蒙特扩建试验线的产能？
三、特斯拉Q1财报会都说了什么？
在回答上述问题之前，让我们来听听特斯拉的 Drew Baglino 在2023 Q1的收益会上，是如何透露关于4680电芯的进展情况的吧。
1.得州工厂的4680成本支出比现有完成爬坡的典型的电池工厂减少70%，特斯拉重新设计了电池包，成本节约了50%，工厂规模缩减66%。内华达新工厂会继续寻求生产的致密化和成本优化。那这样说就合理了，电池包成本节约主要是来自4680电芯的成本降低，而内华达州的新工厂，应该是量产能力更强的新一代产线规划。
2.在得州工厂生产的就是第二个版本的4680，产量环比增长50%，单产增加12%。弗里蒙特工厂峰值产能增加20%，单产提高20%。2023年余下时间里，将进一步优化成本，会在明年 Cybertruck 量产之前，稳态提高产量。这部分信息量比较大，我们后面再分析。
3.今年五月堪萨斯州的锂精炼工厂开工建设。主要是生产高镍三元材料前驱体氢氧化锂的工厂。而且使用无酸法，工艺成本更低，可以产生用于建筑行业的副产品。他们在生产正极前驱体的同时，还在积极布局工艺成本更低、零废水的正极材料产线。目前在得州工厂已经完成中试，正在建设量产线。已经有50%设备安装就绪，75%的基础设施建好，目标是年底投产。
看来，特斯拉已经不再是一家车企的思维了，这妥妥的是埃克森美孚的打法，看样子特斯拉将变成一家新能源垄断的巨头，而不仅仅是家车企。
四、特斯拉二代4680或是失败作品？
结合以上的信息，笔者来为大家综合分析一下特斯拉4680电池目前的生产状况，并大胆预测一下未来事情的走向。
还记得去年12月特斯拉宣布一周量产近百万只电池的新闻吗？这里大家一定要注意，这条消息可没说这电池是弗里蒙特还是得州工厂生产的。
笔者通过自有渠道了解的情况是，这是两家工厂合计生产的周数量。具体分配到每一个厂是：弗里蒙特10万只/天，得州2.4万只/天。很明显，弗里蒙特的4680就是第一代电芯，而得州的就是第二代电芯。
结合特斯拉第一季度财报会上的信息，可知得州工厂量产能力环比增长了50%，也就是说，得州工厂每天的产量是3.6万只。现在已经进入6月，马上就到了第二季度末了，我们就按照第二季度再环比增长50%来计算，当下得州工厂的天量产能力约在5.4万只左右。不过即便是这样，得州产能也还只是弗里蒙特第一代4680去年年底产能的一半左右。
大家可能总以为，弗里蒙特是条试产线，产能应该不会很大。但其实弗里蒙特的试产线可不是一个小家伙，它也是设计产能10GWh的高速产线。
而得州的第二代4680产线，年产能更是高达25GWh。据说设计能力达到300PPM。
从目前笔者得到的消息来看，弗里蒙特工厂的量产速度已经达到了惊人的150PPM了。按照笔者实测的84Wh/cell来计算的话，这条产线日产能也已达到21万只/天了（毕竟在去年底，这条线的产能就已经是10万只/天了），年产能达到了6.6GWh/年，这也已经快到这条产线的极限能力了。
让我们对比一下，特斯拉一代产线是21万只/天（别忘了，一代4680可是用的干法纯石墨负极呦，看来干法石墨负极也已经突破速度瓶颈了），二代产线是接近5.4万只/天（还没到二季度末）。
这个数字说明，一代产线已经非常成熟了，这也就是为什么特斯拉要在弗里蒙特4680电池工厂附近又租下一个厂房，据说两个地方相距只有三英里。弗里蒙特4680工厂附近的新厂房，应该就是4680第一代产线的复制，而不会是第二代4680。否则得州工厂那三条现成的第二代4680产线为何不用，却跑到弗里蒙特找新的地方呢？
看来，特斯拉是希望快速复制第一代4680已经成熟的量产技术，毕竟弗里蒙特有成熟的团队，只要设备一拷贝，很快就能达到150PPM的量产能力，这可是最有效的提升产能的方法啊！
五、1000万只4680背后，笔者怎么看？
Q：为什么第一代4680的量产能力已经可以做到150PPM，而第二代的4680量产线才是它的四分之一呢？
正如上文网友说的那样，第二代电芯应该是提高了能量密度。想象一下，要想把大圆柱做到280Wh/kg，正极就得上高镍了，负极就得加硅了（笔者拆解的亿纬4695电芯就是这样的配置）。
笔者预测第二个版本的4680不会上正极干法，而负极硅碳大概率要用干法技术，但负极硅碳的干法就是新东西了，要想做到这么高的量产速度，肯定要比相对成熟的纯石墨干法负极难得多。
另外，从结构工艺上看，第二代的后盖采用了焊接工艺封口，焊接封口应该比墩封的速度慢，而且良率提高更难。
Q：那么为什么内华达还要建新的100GWh的二代4680工厂呢？
这里笔者要大胆预测一下：很有可能得州二代的4680是个失败的尝试，而内华达的4680是更新的一代，我们姑且可以把它称为三代。
三代的4680肯定会继续按照二代的步伐追求能量密度和性能，但结构上或许放弃二代的焊封结构，而改回第一代的墩封。
这一点，在笔者对亿纬（切折极耳和墩封）和国轩（揉平和焊封）的46系列电芯拆解中可以看出端倪。
Q：那么为什么内华达还要建新的100GWh的二代4680工厂呢？
总结来看，特斯拉在电池量产方面是多条腿并行：
1.短线复制第一代成熟低能量密度的4680，快速提高电池产量；
2.积累二代高能密电芯量产经验，为发展第三代4680做铺垫；
3.得州工厂其他三条产线或修改为第三代工艺；
4.量产高镍三元正极材料，量产氢氧化锂正极前驱体，平抑市场波动，进一步降低单体成本和电池包成本。
Q：有国内的行业大佬说特斯拉已经放弃干法电极技术了？
特斯拉的创新基因决定，他们不是一遇到困难就会放弃的团队。另外，笔者告诉大家一个新消息：大众的子公司 PowerCo SE 计划全面采用特斯拉的干法电极制备方法生产电池极片。
该公司首席执行官 Frank Bloom 说："固态电池对产品的意义，干式涂层对生产的意义，一个真正的游戏规则改变者。如果成功地扩大规模，它将给我们带来独特的市场地位和明确的竞争优势。”
- 完 -
(作者：詹姆斯鱼 huangyu141208，兰岩信息创始人，旗下才神道、锂想生活自媒体的锂电技术垂直粉丝8万+，专注于锂电技术推广和人才培育。文内图片均来自网络，如有任何问题，请及时与我们联系。）
