固态电池=安全？看看美国能源部怎么说——刘博带你读文献（13）

特斯拉的电池日可以说是在近一年来牵动了整个行业的心，从疫情期间的高调声明无钴技术到后来不断推迟时间，再到最后9月22日的珊珊来迟，最后在今天电池日总算是与大家见了面。然而电池日发布会后（甚至包括当时），细心的人可能会就已经发现了：朋友圈/舆论圈中对电池日的内容产生了截然不同的声音，然后如果你移步聚焦工程师/投资人聚集的自媒体区，总体来说消极的评价居多，而且今天电池日一天特斯拉的股价大家也能看到：没有任何起色，跌了5.6%，丝毫不见电池日推出的所谓重磅技术对大家对特斯拉前景的信心的振奋作用。那问题出在哪里呢，为什么从资本市场和技术圈来看，这次电池日发布会总体来说是低于预期的呢？刘博在这里给大家分析一下。本文以技术分析为主，其中夹杂一定数量的吐槽。 上半场预热/股东大会环节——冗长无新意本次直播的前一个小时是股东大会环节，与电池技术关系不大，本身也被广大的吃瓜群众视为相对无所谓的环节（有不少人干脆就直接定了5点半的闹钟，好吧你们似乎赚了）。在这一部分中，马斯克先后说了上海工厂15个月的迅速建成投产（Amazing，其实我很好奇德国柏林工厂到底多久能建好，以及在这之前能不能先把新机场整完？）把最便宜的光伏引入美国（Amazing again，蛋是，你这板子是不是从中国进的呀？一龙哥你回答一下我好不好）今年的销量表现不错，正增长（这个是没的说，其它车企基本都是负，只有特斯拉是正增）自动驾驶不断改进改善（怎么说呢，近来特斯拉自动驾驶出的事实在是有点多了，在这里马斯克也有说什么他们的自动驾驶是符合美国政府标准的，但说实话，对于很多质疑来说就这么一页“我不断改进我平均事故率低”的简单介绍是完全不能说服/让广大吃瓜群众对现阶段的自动驾驶技术彻底放心的。）Core Competences 核心竞争力页：说自己的核心竞争力在工程化、制造、软件方面（基本属于地球人都知道，毫无新意）然后放了张背景特别红的照片，说环境气候变化二氧化碳排放blabla（刘博看见这张红图就想到了近来的美国山火——你们也别整那些花里胡哨的了，把火灾控制住就能减少好多碳排好不好？）然后就说特斯拉在储能、光伏、电动汽车方面的布局——已经有好多了，未来不断扩展，为可持续发展/清洁能源事业不断助力（意思都是好的，但是好像这些故事我们都已经听烂了啊？有没有点更新鲜的呢？） 所以要实现更宏伟的可再生能源的愿景咋办呢？得把（电池）产能扩大啊，要让电池储能电动汽车啥的更便宜啊Affordable（注意，便宜负担的起Affordable这个次将贯穿本次发布会）。然后一龙哥就开始测算了——19年特斯拉（总共装机电池？）使用量是0.006TWh-> 6GWh，而他测算的情景（我不知道是全球还是全美）如果全部改成可再生能源需要10TWh，意味着电池用量需要翻1600倍。（评论：这个饼画的是够大，反正政府工作报告/能源局之类的是不敢轻易的展望100%可再生能源的情景的——当然特斯拉是企业，大胆点也没关系）然后咋办呢？我们需要电池产能啊，目前的GIGAFACTORY似乎对于满足这个要求来说有点弱鸡啊。需要一大堆人和钱的投入。然后还说了另一个问题：电芯得更便宜Affordable，否则大规模使用还是成问题（这倒是句实在话，就看谁能把这个做出来）最后就跳到了算是本部分的最后一张/电池日部分的第一张，即特斯拉能从以下五个技术来降本：电芯设计；电芯工厂；负极材料；正极材料；电芯-车辆整合。所以在这里可以总结一下上半场预热/股东大会环节。整个过程花了一个小时，然后介绍的东西：自动驾驶没细节，可再生能源的愿景基本属于业内人早就知道了，然后需要很多电芯-电芯需要更大规模的生产以及成本更低——最后引出了电池日的主题：上图所示五个技术。但是看来看去，上半场基本什么新东西都没有，一切对于业内人士来说都没有什么新意。当然了，本身上半场就是预热，那还是重点关注下半场：电池日/五个技术专场来看特斯拉有什么干货吧。 下半场电池日/五个技术专场——吊了半年的胃口，就这？其实业内人士都知道，特斯拉自己的电池尤其是电芯/化学层面的know-how基本上是依赖于供应商/合作伙伴的，特斯拉自己掌握的技术竞争力主要集中在模组/电池包设计集成，BMS控制，软件/自动驾驶等方面。而自今年来，特斯拉开始格外高调的拼命宣称自己在电池技术上的竞争力，又是无钴又是百万公里又是干电极又是硅纳米线，俨然一幅要和自己电池供应商抢市场的节奏。虽然业内很多人士之前都比较对此不以为然，但是也架不住特斯拉有品牌会宣传，导致广大老百姓们都觉得特斯拉电池技术独步天下，你怎么劝他告诉他他需要从宁德松下LG买电池都没用。当然啦，过去的也不重要，我们就来看看这五个技术都有啥干货吧。1． 电芯设计：全极耳大圆柱：其实业内早就在做这些东西了啊首先一龙哥介绍了圆柱电芯的结构和工作原理（这个作为给广大吃瓜群众的扫盲我觉得还是挺好的），然后就说了，18650尺寸大到21700，电芯能量密度等有提升，然后呢，我们要进一步把电芯做大，做成这个直径46长度80的46800电芯。为什么粗到46不能更多呢，看下图：从红线成本下降和黄线电动汽车的续航来看，46直径的电芯是综合效果比较好的，所以他们要推出这个46800。然后传统电芯正负极一般只焊一个极耳，内阻大。怎么办呢？这次特斯拉推出了全极耳技术，如下下图所示：正极/负极集流体不是靠额外焊的极耳与电芯壳体正负极连接，而是直接集流体的最边缘就没有活性物质覆盖，直接通过机械的方法把它层层弯折连接在一起实现（类似并联）的低内阻连接，以明显改善功率性能。最后这张图说的是能量*5，功率*6，续航里程+16%。看着好像都很好啊，哪里垮了？来刘博告诉你为啥。· 大尺寸电芯在圆柱领域里算哪门子创新呢？人家国轩甚至还有已经破产的沃特玛都有直径大于21的电芯（26650之类的），谁都知道把电芯做大了活性物质占比大，系统集成效率更高。但是更粗的电芯里面产生的应力等会更大，而且过粗的圆柱散热也成问题。所以说粗一点的圆柱本身并没有多大的技术壁垒，选多粗的圆柱常常只是综合考虑各方面因素的工程妥协结果而已。· 全极耳这个就更有意思了，你去国内top10圆柱企业问问，基本大多数企业都起码在这方面有过技术储备/探索性研究，更有不少企业干脆就已经有产品了（尤其在功率性场合）。刘博问过在这些企业工作的朋友，并强烈批评了他们：为什么人家特斯拉都可以拿这个出来装逼，你们这些更专业的人这么多年了都不知道出来吹吹牛（狗头）。· 最后这个能量*5，功率*6就好玩了。注意了：能量*5是因为本身这个电芯就大了，装的能量必然就多了，可不是说能量密度*5！！不少不懂技术的小编瞎写居然写成了特斯拉黑科技电芯能量密度*5……然后功率*6就更好玩了。按理说能量*5，你又用了全极耳，功率我觉得扩大倍数起码得是能量的2倍以上，也就是说*10都算少的，你这里居然只*6……hmmmm……我似乎感觉这个电芯的性能有点……至于里程，大点的电芯能量多点系统集成好点，+16%都属于正常效果，没什么可说的。 2．电芯工厂：干法电极说的云里雾里，至于电芯生产：你真的要进军供应商最擅长的领域？干电极是之前特斯拉就一直在吹风的内容，然后下面这张PPT就是特斯拉的介绍。刘博直接说问题在哪：这页说的很混乱，一会说是湿法工艺wet process，一会左边说是Coat & Dry干法涂布，一会在右边又说回收溶剂Solvent recovery。所以到底你打算做干法新工艺还是湿法新工艺你能不能说个清楚话？如果是干法工艺你要自己做的话，哪年开始，用于什么体系的化学体系，能不能给个稍微明确点的预期？什么？补锂，硅负极，与干法工艺的结合？不好意思，一个字都没提。这些之前期望很高的内容一个字都没提。至于特斯拉说的高速高整合的连续自动化生产线——我觉得稍微对这个领域有点常识的人就知道，电芯生产设备和工业化目前基本最优质的资源都在东亚中日韩，特斯拉是咋舔着个脸自称自己的生产电芯能力牛的？要是拿不出点更硬的证据来我们凭啥相信你的制造能力呢？有的人可能觉得我对于特斯拉自建电芯厂这事黑的有点过分，这样我建议您：一去看几个中国的大电芯企业的工厂，二再看看奥巴马拍的《美国工厂》，功课做完了咱们再做更详细的讨论——不要把东亚人民勤奋积累形成的工业化领域的竞争力当做一种廉价不存在可以随便抽走的东西。懂王天天喊着制造业回流，回流了多少啊实际上你看看？3． 负极材料：这块PPT找个研究生5分钟抠俩图就能做好好，之前特斯拉放了一大 波烟雾弹，又是Amprius合作又是纳米线又是400Wh/kg的，然后咱看看他介绍了个啥。首先就是一些硅材料的原理（感谢给吃瓜群众再次科普），什么纳米材料更容易克服体积膨胀开裂效应BLABLA。然后就说什么硅不贵。最后特斯拉的概念是这一张：可以看出大概就是硅纳米球化，然后表面包覆高分子，保证形成弹性柔韧性网络保证力学性能。然后就完了。我要问问题啦：你这是准备用纯硅么？是硅/碳混合么？是供应商供么？你的这个纳米化加包覆怎么和所有搞硅材料的企业干的技术路线一模一样？你的新意在哪里？你这个材料打算用在何时量产的电芯和车里？就这么说吧，硅负极这部分的介绍，如果刘博这么介绍给自己的领导，明天就应该卷铺盖走人——你这都讲了些啥破玩意没头没尾没逻辑的？；如果刘博是投资人看到这么个项目，立即就毙了——全都云里雾里没点实在内容，我有钱往里砸我何苦呢，我王多鱼投资眼光好优秀的选择很多好吗（旺柴）。 4． 正极材料：无钴材料就一张概念图，量产目标不明，居然要自己搞材料生产这部分和预期差别倒是不大：上了一张核-壳结构的无钴三元层状材料概念图，然后说这是方向，然后就没了——如负极一样：没有量产时间，没有应用的明确计划。工业化上不说时间线一切都是耍流氓，而这发布会告诉我们：该技术理论上也有可能2100年在使用，不要太着急（我瞎猜的）然后是这张：不同材料体系用在不同车上：可以看出铁锂用于MODEL 3和一个新车（没准就是呼声很高的便宜的MODEL 2）以及储能；似乎无钴（N+M）用于储能+其它车/长续航；高镍（似乎一定有钴了）用于皮卡和卡车。说实话，这个定位还是很有意思的，不同化学体系性能不同，定位方向也不同。但是还是那句话，你打算何时，怎么用，谁给你产，不说清楚这些都是属于瞎画大饼，谁知道你说的何时应验。最后本部分说了一个有意思的点：特斯拉要进入TIER2领域——自己产正极材料。说实话这个还是比较有意思的，但是特斯拉打算怎么干这个事，还是那几个问题：何时何地多大量，如果你不能给出点明确的信息，那又怎么说服市场，给投资人以信心呢？而且相比于那么多专精于做材料的化学老司机企业们，你特斯拉一搞电气的怎样迅速能把东西做的比人家更好呢？不知道，等着瞧吧。 5．电芯-车辆整合这块其实大部分内容之前也都已经大家知道了：· MODEL Y的一体化成形，会节省零件数降低成本，但是凡是工艺都有缺点，这个在汽车群里都讨论的很充分了，反正是不错，但是没必要特别神圣化。· 下图是电池包的结构优化：很遗憾，我只能看出特斯拉省去了一些红色的结构件，然后蓝色电芯尺寸大了些，似乎说是要把电池尽量往底盘中间放——更安全。不好意思，这种安全区设计理念基本是汽车工业中对于电池-底盘设计的共识，刘博真没看出来这有什么可吹的。 · 最后就是新版MODEL S，之前大家都在说距离老版MODELS 已经好久了，新版应该会有惊喜，然后一龙哥报了一个800+公里续航和一个加速什么的，然后结束了。结束了。结束。了。讲真：如果我是一龙哥，我这有新的拳头产品开发了好几年了，怎么我也能找出点亮点给他说出花来。比如MODEL 3 时我就可以说我线束短，我大模组啊什么的，只要是有个技术牛逼处/甚至只是不同之处，我有机会为什么不吹啊，此时不宣传更待何时？可是一龙哥这次对新MODEL S 居然什么技术亮点也不说，真心的是奇怪奇怪奇怪怪。刘博不太明白（说实话我觉得肯定有创新），但是你这场合不就是为了让投资人放心的吗?只要有创新，为什么不说。欢迎大家探讨。 电池日最后总结：一切为了省钱，产能画个个大饼，黑科技惊喜去哪里了？？其实大家一路看下来会发现：特斯拉电池日部分的五个技术，每一个技术都在说省钱的愿景，然后一切似乎是为了服务特斯拉说的单价25,000美元的新车型（大家都在说可能叫model 2，虽然到最后也没有实锤）。本来期望好的黑科技发布会变成了我要省钱钱造电池发布会，当然了成本控制也很重要。但是其实很多人都知道，是不是这意味着特斯拉会实际上更大规模的转向磷酸铁锂？以及如果特斯拉真的铁了心的要往更下一个档的细分市场去搏杀——那里的竞争肯定更激烈，特斯拉看看这几个月在欧洲与ZOE，E-GOLF等产品的竞争结果，我自己都在问：特斯拉是认真的吗？对于自己的产品定位规划是要往下探的方向走吗？品牌建设怎么办？当然了这一点上，我这个技术人员不是专家。欢迎产品经理们来讨论。 然后这个省钱，刘博想再说一句：特斯拉是说的很好啊，A项节省成本XX%，B项目节省成本XX%，C项目节省XX%。——你敢不敢把你的比较基准放出来？要知道广大电芯企业，人家天天大规模生产算成本把控供应链，怎么把电芯造的更便宜不比你一个车厂更门清？ 至于2022年自产电芯产能100GWh，我特别期待。PS:中国这两年每年装机60+GWh吧，我想看看特斯拉如何在全球建出这些电芯生产的产能（几乎除中国外的其它所有地方大概率不可能比上海工厂有更高的建设效率）。以及如果你真要这样，为什么这两天一龙哥还马上说你们会从供应商那买更多的电池？逻辑好奇怪。 以及最后总结一下之前谣传的几个技术：· NCA单晶——没说· 无钴——说了，一张PPT，没有任何明确的工业化时间线· 干电极——说了，含糊不清，没有任何明确的工业化时间线· 百万公里长寿电池——没说· 硅负极——弄了一个和大家技术一样的PPT，没有任何明确的工业化时间线· 硅纳米线/400Wh/kg技术——没说· DMC电解液——没说· 补锂——没说你说先进技术是生产力，然后今天这电池日公布的所有的技术基本都没有个实锤的工业化时间线，投资人咋能放心？相比之下，今天股票跌个5.6%真心不多。以及调门起太高了，高开低走，总之不是步好棋啊。 嗯，大概就这样吧。 来源：弗雷刘