來(lái)源：極客公園
「加速世界向可持續(xù)能源的轉(zhuǎn)變」作為特斯拉的使命，這句話也成為了特斯拉解釋一切的「原理」。
從用戶到企業(yè)高管，似乎一切的戰(zhàn)略、策略、決策都能用這句話解釋。小到最近在中國(guó)區(qū)推動(dòng)的針對(duì)燃油車(chē)牌潛在車(chē)主的貸款補(bǔ)貼政策，大到特斯拉的專利開(kāi)放，甚至是今天公布的電池技術(shù)研發(fā)路徑，都可以看做是在擴(kuò)大電動(dòng)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)力，加速取代燃油車(chē)。
而這個(gè)使命中最關(guān)鍵的詞是「加速」，特斯拉似乎是一家不愿按照「正常速度」發(fā)展的企業(yè)，「加速」是一種常態(tài)。
這種「加速感」也體現(xiàn)在了創(chuàng)始人馬斯克的「超前發(fā)布」之上。在智能和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，特斯拉緊趕慢趕的完成了算法、系統(tǒng)、甚至是芯片的自研，除了半導(dǎo)體的制造，特斯拉幾乎把一個(gè)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈條上的所有軟硬件上能力的分工全都大包大攬了。
馬斯克的目標(biāo)更像是建立一個(gè)高度垂直整合的公司，就像是像福特汽車(chē)早期從鐵礦石到汽車(chē)生產(chǎn)體系的數(shù)字時(shí)代版本。
他在智能和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域已經(jīng)初步完成了垂直整合，形成了完整的數(shù)據(jù)閉環(huán)?；乜搓P(guān)于自動(dòng)駕駛的一系列成果，即便是「跳票」不少，但大部分都兌現(xiàn)了諾言，且不意外的是它始終是那位「行業(yè)領(lǐng)先者」，特斯拉的「垂直整合」能力可見(jiàn)一斑。
今天的「電池日」可以說(shuō)是特斯拉另一個(gè)更具里程碑意義的發(fā)布會(huì)，甚至是特斯拉突破萬(wàn)億市值的重要能力展望。
表面上，特斯拉試圖通過(guò)「重新定義電池」解決馬斯克口中「真正限制特斯拉成長(zhǎng)的」以及「最基礎(chǔ)的規(guī)模制約」。但特斯拉其實(shí)在重新定義「電池體系」的效率，從擁有在動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵部分的自主研發(fā)實(shí)力，到「秀」出通過(guò)這套新的「集中整合」帶來(lái)了系統(tǒng)性的創(chuàng)新，特斯拉的更大的野心初顯。
電池體系下的「組合創(chuàng)新」
馬斯克的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn) 100% 的純電交通。而這需要電池的總量變?yōu)楝F(xiàn)在 100 倍，至少需要 10TWh 的生產(chǎn)總量。（1TWh 約等于 1000GWh）總量成長(zhǎng)的背后反映的是馬斯克推算的電池生產(chǎn)能力的成長(zhǎng)速度需要乘上 1600 倍。
目前整個(gè)特斯拉 gigafactory 1 的電池產(chǎn)能也僅有 0.15TWh。以目前的規(guī)模實(shí)現(xiàn) 20TWh 的電池總量，需要 2 萬(wàn)億美元級(jí)別的資金投入，需要 280 萬(wàn)個(gè)工作崗位，相當(dāng)于 135 個(gè) Gigafactory 1 工廠。
所以馬斯克認(rèn)為目前普及電動(dòng)車(chē)仍需解決的問(wèn)題是：
1、電池工廠的產(chǎn)能和規(guī)模擴(kuò)張有限。
2、電池成本下降速度還是太慢。
特斯拉的「自研電池」從電芯設(shè)計(jì)、電芯工廠、陽(yáng)極材料、陰極材料、整車(chē)制造這五個(gè)方面來(lái)突破這些瓶頸。
全新 4680 無(wú)極耳電池：
為了迅速擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、顯著降低電芯成本、大幅提升續(xù)航里程，特斯拉開(kāi)發(fā)出一款全新尺寸的 4680 無(wú)極耳電池，高度為 80mm，直徑為 46mm。
無(wú)極耳電池與傳統(tǒng)鋰電池相比，電池兩端不再有凸起的極耳。目的是為了降低內(nèi)阻。無(wú)極耳結(jié)構(gòu)使得兩極間距縮短，馬斯克表示內(nèi)阻可以降至原來(lái)的 1/5，而這個(gè)設(shè)計(jì)可顯著降低發(fā)熱量，解決高能量密度電芯的散熱問(wèn)題，并提高充放電峰值功率。
最終使新電池的能量為過(guò)去的 5 倍，功率為過(guò)去的 6 倍，同時(shí)成本降低 14%，續(xù)航里程提高 16%。
原料硅陽(yáng)極材料：
特斯拉選用儲(chǔ)能效果好的生硅材料，重新開(kāi)發(fā)電芯陽(yáng)極，并通過(guò)增加彈性的離子聚合物涂層以穩(wěn)定硅表面結(jié)構(gòu)，提升電芯穩(wěn)定性和安全性。該技術(shù)可增加 20% 的續(xù)航里程，同時(shí)成本降低 5%。
不含鈷的高鎳陰極材料：
陰極材料對(duì)提升能量密度至關(guān)重要，因此特斯拉開(kāi)發(fā)出不含鈷的高鎳陰極材料，最大化提升鎳含量，同時(shí)采用新的涂層與摻雜物，將陰極成本下降 15%。
但馬斯克在現(xiàn)場(chǎng)透露，磷酸鐵鋰電池在特斯拉產(chǎn)品中也會(huì)大量使用。特斯拉會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的性質(zhì)不同，運(yùn)用不同的電池材料。例如未來(lái)類(lèi)似 Semi 和 Cybertruck 會(huì)使用更高鎳的電池。
全新電芯工廠：
有了全新的電池之后，正對(duì)特斯拉大量的電池需求，并不寄希望與合作生產(chǎn)，而是大幅提升自己的電池產(chǎn)能。
所以全新的特斯拉電池生產(chǎn)線的「產(chǎn)能」成為了新的關(guān)鍵要素，有趣的是馬斯克說(shuō)電池產(chǎn)線的靈感來(lái)源于兩種古老工業(yè)：現(xiàn)代印刷業(yè)和玻璃瓶工廠。當(dāng)然，這背后也隱藏著 2019 年 10 月特斯拉秘密收購(gòu)的加拿大電池制造設(shè)備生產(chǎn)商 Hibar 的能力所在。
電池產(chǎn)線主要涉及電極生產(chǎn)、環(huán)繞電極片、組裝、排列四大工藝。
特斯拉 2019 年收購(gòu)的 Maxwell 帶來(lái)了今天的全新干電極工藝。相比原來(lái)繁雜的濕式工藝，特斯拉如今使用干粉末壓制技術(shù)代替。
由于新的 4680 無(wú)極耳電芯無(wú)需安裝、焊接極耳，擁有更簡(jiǎn)化的制造過(guò)程和更少的零件。但馬斯克表示「simple is hard」。更重要的是特斯拉希望以這種「high speed continuous motion assembly 高速連續(xù)動(dòng)態(tài)裝配」來(lái)提升生產(chǎn)效率。
特斯拉表示這條新生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)產(chǎn)能就高達(dá) 20GWh，擁有此前生產(chǎn)線 7 倍的生產(chǎn)能力，可顯著提升生產(chǎn)效率，同時(shí)每千瓦時(shí)產(chǎn)能的投資成本下降 75%，為快速擴(kuò)張生產(chǎn)規(guī)模提供有利條件。
整車(chē)制造：
在這套電池體系下，體現(xiàn)特斯拉垂直整合的最好案例就是特斯拉改變了電池與車(chē)結(jié)合的方式。
特斯拉開(kāi)發(fā)出一種全新的車(chē)身架構(gòu)，將電池包設(shè)計(jì)為車(chē)身結(jié)構(gòu)件，將電池包和車(chē)身前后部一體化成型，此結(jié)構(gòu)帶來(lái)超高強(qiáng)度車(chē)身，同時(shí)車(chē)輛的重量分布也更靠近中心，帶來(lái)更靈活的操控性。為了實(shí)現(xiàn)這一設(shè)計(jì)，特斯拉專門(mén)研發(fā)一種前所未有的新配方合金材質(zhì)，加強(qiáng)車(chē)身強(qiáng)度。這一車(chē)身架構(gòu)將提升 14% 的續(xù)航里程，將整體結(jié)構(gòu)減重 10%，并減少 370 個(gè)零件。
這種類(lèi)似與 CTC 技術(shù) ( cell to chassis, 即將電芯集成到底盤(pán) ) 的能力是現(xiàn)有電池廠商和整車(chē)企業(yè)難以整合的，應(yīng)為這涉及到兩個(gè)領(lǐng)域的交叉，而電池廠商則是以效率最大化為基礎(chǔ)的，也就是以盡可能的「標(biāo)品」為基礎(chǔ)的，所以正對(duì)車(chē)企的單獨(dú)定制并不容易。
最終通過(guò)這一系列的「組合創(chuàng)新」，特斯拉帶來(lái)了「質(zhì)變」：特斯拉每千瓦時(shí)電池成本降低 56%，續(xù)航里程提升 54%，投資生產(chǎn)成本下降 69%。
但現(xiàn)場(chǎng)，馬斯克強(qiáng)調(diào)了這一系列關(guān)于電池的技術(shù)，特斯拉需要用時(shí)約 18 個(gè)月才能形成以上優(yōu)勢(shì)，而要徹底實(shí)現(xiàn)則需花費(fèi)約三年時(shí)間。馬斯克的這種「超前發(fā)布」，不僅是一種「技術(shù)自信」，更是在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更快速的發(fā)展和成長(zhǎng)。
同時(shí)，基于顯著下降的生產(chǎn)成本，特斯拉有信心在三年內(nèi)開(kāi)發(fā)出一款價(jià)格為 2.5 萬(wàn)美元左右的電動(dòng)汽車(chē)。
此外，特斯拉在電池日首次公開(kāi)搭載全新動(dòng)力總成的 Plaid Model S。新車(chē)型將于明年開(kāi)始交付，最大功率超過(guò) 1100 匹馬力，四分之一英里加速時(shí)間小于 9 秒，這一成績(jī)已經(jīng)超越了眾多全球的內(nèi)燃機(jī)超級(jí)跑車(chē)。
「埃隆認(rèn)為他可以改進(jìn)供應(yīng)商做的每件事，每件事。」前特斯拉供應(yīng)鏈高管湯姆 · 維斯納（Tom Wessner）曾接受采訪時(shí)說(shuō)。
執(zhí)念于垂直整合的公司通?？梢詾橄M(fèi)者提供成本更低或質(zhì)量更高的產(chǎn)品。在軟件之外，特斯拉開(kāi)始在電池領(lǐng)域重復(fù)這一垂直整合的過(guò)程，也許這一道路坎坷艱難，但馬斯克來(lái)說(shuō)這樣才符合他的商業(yè)哲學(xué)「第一性原理（First principle）」。
更重要的是，這樣往往能「全局」的看見(jiàn)一些原來(lái)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)或被不明因素干擾的方法，提高體系效率和創(chuàng)造力，這也許才是馬斯克「顛覆」背后的基礎(chǔ)。
