大圆柱电池真的会注定失败吗？
锂电那些事今日头条2024年11月19日 星期二
2024年11月13日，据路透社报道，宁德时代创始人兼董事长曾毓群在接受采访时称，特斯拉CEO马斯克(Elon Musk)不知道如何制造电池，马斯克对4680圆柱形电池的押注“将会失败，永远不会成功”。
那么，作为世界出货第一的动力电池厂商，为何会不看好大圆柱电池？作为市值第一的车企，特斯拉又为何要押注圆柱电池，本文带您分析。
一、特斯拉为何押注大圆柱电池
4680大圆柱电池是特斯拉在2020年第一届“电池日”上发布的，兼顾了生产效率和综合性能。自从发布后，46大圆柱电池被寄予厚望，并被外媒看作是“或将改变整个电动车行业未来”的产品。
不过，理想是丰满的，现实却又十分骨感。虽然特斯拉成功制造过一批4680大圆柱电池，也曾短暂地在柏林工厂生产的 Model Y 中出现过，可如今采用这一电池的车型只剩纯电皮卡 Cybertruck。而谁也没能想到，2020年特斯拉的第一届电池日，也是最后一届。
四年前，当特斯拉发布4680大圆柱电池时，其核心是兼顾性能和效率，并做到极致成本，为后面史上最便宜特斯拉新汽车的发布做准备（售价2.5万美元）。
发布会上，马斯克也强调了他们的电池阴极中将不再采用价格高昂的钴元素，而是专注于高镍阴极的使用。可见，大圆柱电池成功的关键是能否大幅降低成本。
在此前文章(参考从风投角度看固态电池的未来)中提到的美国社区三个月前的一个直播上，最核心的议题就是特斯拉的大圆柱电池。在那场直播中，除了TDK Ventures的工作人员Katherine He之外，还有两个在特斯拉电池团队工作过的前员工作为嘉宾。
其中Bearcat是工程团队的，而Halioak更是锂电大牛Jeff Dahn（特斯拉首席电池科学家）的学生，博士期间就开始做特斯拉的电池项目。他们两个也给出了特斯拉押注大圆柱电池的原因。
1. 首先，Halioak提到，特斯拉开发基于干法电极技术的无极耳4680电池并不是为了性能领先，而是主要考虑法规(regulation)以及成本(cost)。因为美国的场地和人工太贵了，跟中国有很大区别，所以要改变思路，用创新技术来降低成本。
所以在制造成本很高的情况下，圆柱电池是最容易生产的，自动化程度也最高，就像特斯拉的视频展示的，跟生产易拉罐一样。
其生产效率据说可达300ppm，需要的人少，设备利用率高。所以特斯拉综合考虑土地和人工成本等因素，在这之前也有2170小圆柱电池的基础，就优选了大圆柱电池。
2. 特斯拉工程团队的Bearcat也认同Halioak的观点。他提到美国是有工会的，土建要用工会的人，工作时间也很短，必须要休假。所以特斯拉在Austin工厂建的很慢，必须规划时就充分考虑生产效率。
而在制造成本方面，即便是dry anode和dry cathode一起上，总制造成本也就节约18%左右（电极段成本能降低50%）。考虑到高镍三元主要是BOM成本高，节约18%的制造成本也不一定能做到成本比LFP电池领先。
3. TDK Venture的Katherine总结了两者的观点，并且分析了国内外电池供应的区别。现在国内是供大于求，欧美都是供应短缺，电池价格很高的情况。对于4680的干法电极，核心还是对法规的符合性，主要是正极去掉了NMP溶剂。整体上，特斯拉用大圆柱用来提高生产效率，用干法电极满足法规标准。
此外，中国的电池制造设备两三年就更新一次，欧美从购买到组装就要两年多，这样来看的话永远都无法追上中国。所以像Tesla这样的公司会另辟蹊径，找到一种中国企业很难短期复 制的领域，来all in开发效率更高的大圆柱电池。
当然，特斯拉的愿景是要改变目前全球的能源结构，是想大家把产业最大，规模效应，降低成本。干法电极也是为了让更多企业能够去生产，使电池供应更加多元化。虽然dry cathode降本效果有限，但是引领效果显著，给供应商看，让供应商导入后把成本降下来。
Katherine认为虽然Tesla搞定了干法 正极，但是其面密度控制范围可能没有湿法那么精准，比如湿法是1.5%， Tesla可能没达到这个指标也去装车验证了。
目前国内的无锡先导，海目星等公司已经几乎快搞定干法 正极设备了。松下，LG以及CATL，EVE等公司都初步具备了46大圆柱的出货能力，后面大圆柱还是很可能降本的。
二、大圆柱电池注定失败吗
既然大圆柱电池在海外是有效率以及成本优势的，那么特斯拉为何在4680上折戟呢？这也许跟马斯克的风格有关。
在路透社的采访中，曾毓群提到马斯克经常在新技术的导入过程中设定不切实际的时间计划，并认为超过2年无法完成的事情可能永远都无法完成，变成infinity。
而且特斯拉对于双干法电极又是非常执着（正负极都要干法），这就导致了其在正极干法电极技术路线出问题的时候（生产设备遭到破坏）无法保证项目的时间节点，这也许是今年初特斯拉电池技术领域的核心人物、高级副总裁Drew Baglino离职的主要原因。
本质上，就如曾毓群(英文名Robin)所言，马斯克并不了解如何制造电池，他被誉为硅谷“钢铁侠”，对于芯片，机械部件，以及软件等领域有很深造诣，但对于电池这种电化学相关的产业，在跟Robin交谈时也只能保持沉默。
而且，马斯克好像已经对 4680 电池失去了原有的耐心。就在今年 5 月，他要求 4680 电池团队在年底前削减电池的制造成本，让自产的电池比供应商的更便宜，非但如此，产能问题导致也得同步解决。
而在6月的特斯拉年度股东大会中，一位投资者问马斯克，4680 电池是否还能让特斯拉变得更便宜。马斯克回应称，电池价格在过去一年中下跌了如此之多，如今决定车价的，已经不是电池了。可见电池成本已不是特斯拉首要考虑事项。
当年马斯克也对投资人讲过，特斯拉的核心竞争力有两个：一个是低成本大规模获得动力电池的能力，另一个就是自动驾驶FSD全栈自研能力。
前者的最终目的是为了低成本大规模获得电池，不一定自己生产的，也可以是供应商的。
而FSD才是马斯克目前最为看重的，不仅自研芯片，其核心算法也在快速迭代。在一个月前发布了具备完全自动驾驶能力的Robotaxi，想把出行成本降至现在的20%。
而在特斯拉内部，就如Beatcat和Halioak所言，FSD团队的待遇也要比电池团队好很多，可见特斯拉真正自研的重心还是FSD。
当然，曾总只是说特斯拉押注大圆柱电池将会失败，并没有说其他企业也会注定失败。国内的亿纬锂能在大圆柱上就做得风生水起，中航，国轩等企业也有大圆柱相关技术和产品储备。
而且大圆柱的应用场景也不只限于新能源汽车，在电动飞机eVTOL等领域也可能大放异彩。坊间传言，宁德时代内部也在紧锣密鼓的研发大圆柱电池，满足特斯拉，宝马等重要客户的要求。
可见，曾总跟马斯克的交谈，主要是为了让其放弃自己生产电池，转向技术授权，引入宁德时代的电池技术，来实现大规模的生产制造，并降低成本，其中是夹杂商业考量的。
小结：特斯拉押注干法4680大圆柱电池的初衷，是在国外土建以及人工成本高昂的情况下，通过提高生产效率来降低 制造成本，并且通过去除NMP溶剂来更好地满足法规，以推进世界范围的能源转型。不过随着CTP技术的普及，低成本磷酸铁锂电池的应用拓展，电动汽车的成本已跟燃油车接近。目前售价为 25000 美元（约 18.16 万元）的电动汽车，早已遍布东方。
当特斯拉可以用低成本来大规模获得电池供应的时候，马斯克也不必再执着于大圆柱，而把精力放在了更容易盈利的Robotaxi以及完全自动驾驶能力的提升上来。而经历了跌宕起伏的大圆柱，也会在新的领域寻找其大放异彩的未来。
