特斯拉的电池策略-电动汽车观察家

特斯拉的电池策略

每隔一两天,我们就能听到一些有关特斯拉电池的消息。

松下、宁德时代、LG新能源、比亚迪……这些全球电池巨头,都为特斯拉“神魂颠倒”,欲拒还迎。

特斯拉真是“海王”无疑,撩的还都是绝世大美女。

逢场作戏的特斯拉,在动力电池上真实想法是怎样的?

在电池方面,特斯拉的电池策略是,以大需求为筹码,一方面通过自产4680,逐步降本;另一方面调动外部供应商资源,在价格和产能上满足整车制造的要求。特斯拉摆出自产姿态,是博弈筹码。

在电池上游,特斯拉的策略是,不仅涵盖电池研发阶段,还包括材料研发和资源采购和材料回收,使得它有极强的供应、研发能力。

具体而言,特斯拉是怎么执行这个策略的呢?

01

自产4680已达100万块

特斯拉在2月19日通过官方社交平台宣布,1月份已生产出第100万块4680电池。

之前特斯拉CEO马斯克在电话会议上表示,4680电池将在2022年第一季度率先用于Model Y车型。

4680电池从2019年开始研究,最开始是松下和欧洲化学实验室提出的概念设计;从之前了解的情况来看,4680电池在开发过程中,没有很好和工艺衔接;根据特斯拉Battery Day中宣传的时间计划,是要在2022年实现大规模量产。

由于大规模量产时间点较晚,这使得特斯拉当前继续沿用2170和宁德时代铁锂方案,电池整体更新的速度比其他车企要慢一些。

在这个时间点上,发这个信号——4680已经生产了100万个——一方面是给投资者看的;另一方面给自己的电池供应商看的。

和特斯拉博弈价格是很困难的。特斯拉实现自供以后,电池供应商在博弈过程,在量能和价格上都要稳定和合适才行。

图1特斯拉的100万4680电池下线

2020年的数据显示,松下生产了30亿个2170电芯,40亿个1865电芯。如果4680按照单台车1000个电芯来算,也就是说特斯拉1万台车,需要1000万个电芯,10万台需要1亿个4680电芯。

也就是说,现在的100万个还只是个信号弹。

图2特斯拉对圆柱电池的需求节奏

02

特斯拉的电池需求

在Battery Day上,特斯拉提出了2030年2000万台车目标,对应10TWh的动力电池需求。

当然,这个是一个累积的概念。2022年的预期是:Model S/X 6万台,动力电池需求6GWh;Model 3和Y 150万台,累积算下来105GWh。

对应的电池供应为:特斯拉自产5-10GWh、弗迪10GWh,LG能源提供15-20GWh、宁德在去年的基础上提供30-40GWh,加上松下的基本盘为40GWh。

特斯拉持续的车型开发,还将带来新需求。

目前特斯拉Model 3标准里程版配置60kWh,高里程版80kWh,升级到4680可以提高到92-97kWh左右。

特别是在2023年,将会迎来低价格版本Model 2来满足更低的市场需求,也会在北美市场开始交付CyberTruck。

10TWH的累积需求是特斯拉的底气,再加上自产4680,特斯拉可以灵活配置各个基地的高低配版本的电池采购。

图3特斯拉的2022年的电池需求

03

特斯拉自产电池的产能分配

特斯拉的4680电池,北美需求最多,配合特斯拉生产4680的工厂一共有4座:

(1)美国加州Pilot工厂(同时也是4680电芯的开发基地):是特斯拉研制电池的开始,也是尝试的首条电池生产线。目前的产能为单个月1百万个,对应1000台车,大约在0.1GWh,目标是提升到10GWh。

(2)美国德州工厂:设备开始进入产线,建设的产能比较高,配合德州汽车工厂60万的产能,预计2022年Q2开始尝试生产。从现在的数量估计来看,至少配置50GWh的产能。一方面准备为Model Y供应,另一方面也需要分配给Cyber Truck。

(3)德国柏林:这个产线是从1楼到3楼,规划配合德国的汽车工厂产能,估计20-30Gwh,实际在2022年Q2-Q3以后开始逐步释放产能。

在这个过程中,特斯拉也需要外部的供应商提供不同LFP和NCM/NCA产能来帮助工厂实现车型的落地。

也就是说,特斯拉电池自供会按一定的比例爬坡。

图4特斯拉的车型和对应工厂的电池&产能

04

里程的配置策略

2022年,特斯拉将加快推进4680的生产。

特斯拉试产4680,同时催着松下和LG在日本和韩国本土投产4680,爬坡以后组合大规模替换成4680+CTC的方案。随着2022年的加速,2023年目标中期自产4680的目标为100-200Gwh。

图5不同化学体系的选择

这么多的铺垫和选择,特斯拉的电池策略可以总结为:在自身大量的需求背书下,一方面通过自身投入达到4680量产,然后逐步降本的目标;另外一方面调动外部供应商资源,为实现车型销量快速爬坡的目标,需要在采购价格和采购产能两个维度上满足整车制造的要求。

目前行业电池龙头都面临上游材料价格涨价的局面,特斯拉摆出这个姿态,是为了获得更好的博弈局面。

05

电池成本的把控

大容量电池的电动汽车,整车成本中电池系统成本占到40%。而电芯的价值链里面,20%的成本是电芯生产(电芯工厂的价值,包括生产和质量成本),80%的成本是电池材料。

想要降低成本,特斯拉必然要进一步进入上游电池材料的领域,比如在得克萨斯超级工厂园区内建设了一栋巨型厂房的特斯拉,又提出扩建工厂,目标是生产电池正极。

图6特斯拉构建电池正极生产往上游布局

特斯拉目前在做一家电池企业所做的事情——找赣锋锂业和雅安锂业买现在使用的氢氧化锂,在2022年下半年开始购买锂辉石精矿,并且在钴、镍分别找上游锁定资源供应,并且在负极产品上也开始做一轮布局。

图7特斯拉的上游材料布局

特斯拉电池上游的战略可以总结为:不仅涵盖电池研发阶段,还包括材料特性、化学体系开发、配方研发、性能和安全测试、失效分析等。

在电芯试制方面,开始准备调整新的生产工艺,直接联合自己的设备供应商,对整个4680生产进行改良。

然后进一步往上游锁定,除了短期内的原材料的采矿和提纯,后续材料的量产,电芯开发,电芯量产,电池模组开发和量产,电池工厂投产使用,电池二次使用和分解,材料的回收利用等,都是特斯拉的业务范畴。

06

总结

从当前的态势来看,特斯拉是全球第一家成功切入电芯生产的整车企业,并且定义了新一代的4680标准电芯,把大圆柱作为下一代标准电池推动这个行业的发展。我其实很期待4680电池被其他汽车企业大规模采用。

本文由 电动汽车观察家 作者:朱, 玉龙 发表,其版权均为 电动汽车观察家 所有,文章内容系作者个人观点,不代表 电动汽车观察家 对观点赞同或支持。如需转载,请注明文章来源。
9