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特斯拉2170电池成本与能量密度揭秘

2018-09-17 23:52:34 作者: 0人读过 | 我要赞

特斯拉2170电池成本与能量密度揭秘

近日,特斯拉高管Kurt Kelty在国际电池研讨会上发表了题为《特斯拉超级工厂电池材料的采购和生产》的演讲,一直以来,特斯拉-松下2170电池单体成本和能量密度的不对称性都是一个谜,出于特斯拉在这方面的突破,国际电池研讨暨展览会将年度电池创新者大奖颁给了特斯拉。Kurt Kelty在大会上都说了些什么?我们一起来看一下。

首先是获奖感言,Kelty代表特斯拉领取了奖杯,然后他表示,特斯拉很荣幸能拿到这个奖项。接着他对满屋子的电池制造商和电池研究专家说道:“每个人都知道我们不是一家专注于研究电池化学的公司,那不是我们获奖的原因,真正的原因是我们成功的实现了尖端技术的商业化。”

紧接着Kelty开始了演讲,第一个话题是数据的价值,Kelty介绍道,截止目前,所有的特斯拉汽车用户使用特斯拉电池总电量消耗已经达到了7.5GWh,他们是如何使用特斯拉汽车的?以多大的强度进行充电和放电?这些数据都被记录下来,从后台传回到特斯拉服务器上,特斯拉掌握了一个巨大的用户数据库。另一个是特斯拉能源墙和固定储能系统,Kelty指出,市场上使用这些系统的总电量消耗也达到了300MWh。“我想说明一点,这些数据可以帮助我们优化我们已经研发多年的特斯拉汽车和储能系统之间的能量转移技术

特斯拉2170电池成本与能量密度揭秘

。”

在谈到特斯拉愿景时,Kelty表现出和CEO Elon Musk如出一辙的口吻:“我们想能为你的电动汽车、储能系统和太阳能发电系统供应商,在你的车库里停着特斯拉汽车,有特斯拉能源墙在为它充电,同时屋顶的特斯拉太阳能瓷砖在发电,这些电能会储存到能源墙中,被日常家用或者对汽车充电。你只需操作就可以完成这整个过程的控制,这就是我们设想的未来。” 除了为家庭设计的一体式能源解决方案,Kelty还讨论了部署在夏威夷和加利福尼亚州的特斯拉企业储能系统Powerpack。他解释说:“Powerpack有很多应用场景,我们刚刚开始探索,刚刚开始渗透市场,市场潜力是巨大的。”他解释说,“特斯拉的能源存储解决方案是“一站式商店”,它是一个完整的集成系统,使客户更容易使用。这是特斯拉的产品竞争力之一。

接下来,终于说到了获奖功臣:特斯拉-松下2170电池,Kelty指出,特斯拉已经成长为全球最大的电池消耗企业,他们致力于不断降低电池成本,而2170电池成本下降的秘诀来自特斯拉超级电池工厂的纵向整合战略。他指出,Elon Musk的“第一原则”思维被贯穿于2170电池的研发过程,这是新型电池能量密度最高同时成本最低的根本原因。

关于这个第一原则思维,我想稍微展开谈一下,所谓“第一原则”思维,即从基本的公理和不证自明的假设出发来思考问题,提出解决方案,坚决杜绝从其他现有的推论出发来思考,后者会让人倾向于比较,而“第一原则”思维,则是从事物的本质和基本物理规律出发,一步一步往前推。

举例来讲,在特斯拉创立之初,就有动力电池专家指出特斯拉根本不可持续,理由只有一个:当时的动力电池成本高达600美元/kWh(目前特斯拉的电池成本在130美元/kWh),但Musk质疑:“动力电池的原材料是什么?这些材料在相应市场的价格是多少?制造成本是多少?如果规模化量产的话,理想的动力电池成本是多少?”根据他的推算,最终动力电池成本可以降至80美元/kWh。

回到Kelty的演讲,他接着解释了特斯拉与松下的合作:“我们共同开发和优化了电池的化学特性和外形尺寸,松下在动力电池制造方面的能力是无与伦比的,他们知道如何制造高品质的产品,高品质意味着一致性、可靠、合理、低成本。”然后他指出了特斯拉和松下的差异,这是使两家公司合作取得进展的主要原因:“他们有高效的制造水平和非常保守的商业策略,而特斯拉会布局非常前瞻性和疯狂的技术,这样的组合对两家公司来说都是非常好的互补。

在解释为什么要研发与18650电池外形差异并不大的2170电池时,Musk表示,:“这是从物理和经济两方面的‘第一原则’思维出发思考的决定,这是我们分析一切事物的思维模式,如果世界上没有动力电池,那我们怎么去设计它?这个设计应当满足我们对最终产品特性的要求,18650不是最优设计。”

在这种思维模式的指导下,如下图所示,特斯拉超级电池工厂对电池的原材料也有深入的布局。如Kelty所说,这是新型电池能量密度最高同时成本最低的根本原因。

回到Kelty的演讲,他接着解释了特斯拉与松下的合作:“我们共同开发和优化了电池的化学特性和外形尺寸,松下在动力电池制造方面的能力是无与伦比的,他们知道如何制造高品质的产品,高品质意味着一致性、可靠、合理、低成本。”然后他指出了特斯拉和松下的差异,这是使两家公司合作取得进展的主要原因:“他们有高效的制造水平和非常保守的商业策略,而特斯拉会布局非常前瞻性和疯狂的技术,这样的组合对两家公司来说都是非常好的互补。

在演讲的结尾,Kelty再次表达了对电动汽车市场的信心:“根据我们内部的预测,电动汽车市场的增长根本不会像我们在化石燃料行业的对手或者调研机构预测的那么保守,这个市场将很快迎来指数级增长。”目前Kelty及其团队仍在致力于降低电池成本,同时与供应链伙伴展开更深入的合作,备战7月开始量产的Model 3。

那么Kelty在特斯拉及业界都获得过那些成绩呢?

在国际电池研讨暨展览会官的演讲人一栏这样介绍Kurt Kelty:特斯拉首席电池科学家,兼任特斯拉电池供应链和业务发展高级总监,在加州Palo Alto的特斯拉总部担任电池技术高级总监,负责与每个电池供应商和电池单体原材料开发商的技术交流和商业谈判。同时也领导着专注于评估电池性能和可靠性的团队;在内华达州特斯拉超级电池工厂领导合作伙伴关系和电池材料采购工作;同时也负责特斯拉能源产品在日本的销售。加入特斯拉之前,他创立并领导了松下在硅谷的电池研究实验室,并为松下和美国其他电池和燃料电池开发商之间建立了研发联盟。目名下拥有16项专利。

作者了解到,超过800位电池业内人士聆听了Kurt Kelty的演讲,包括来自中国的电池制造商比亚迪的代表以及演讲厅外显眼的宝马i 8都从侧面反应出此次研讨会的含金量。

在“第一原则”思维的加持下,你觉得特斯拉会把电池成本降到80美元/kWh吗?

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