造電池比造火箭更難：誰擋住了馬斯克？

特斯拉迄今為止唯一一次“電池日”舉辦在2020年9月，由于疫情原因，電池日比原定日期推遲了5個月，參會者的防護措施也很新穎——坐在停車場的電動車里觀看活動。

延期的五個月里，全球新能源車市場大爆發(fā)，全年銷量首次突破300萬大關[1]。同時，上海超級工廠開始爆產(chǎn)能，以月為單位刷新著產(chǎn)能記錄，讓這次電池日備受關注。

電池日現(xiàn)場，大家都在車里看

不僅參與方式別出心裁，馬斯克選擇的地點也很講究。弗里蒙特工廠是特斯拉的第一座整車組裝廠，兩年前，馬斯克在這里度過了47歲生日。

時值Model 3產(chǎn)能地獄，馬斯克親自帶隊“奮斗21天”，在停車廠搭建了半自動臨時組裝產(chǎn)線，艱難度過危機。

“電池日”當天，特斯拉高管Drew Baglino復盤了和老板一起奮斗的日子，又用馬斯克的口吻概括了電池日的主題：

“為了制造世界上最好的汽車，我們在工廠里從頭開始設計車輛?，F(xiàn)在，我們要對電池也做同樣的設計?！?/p>

隨后，這場發(fā)布會的真正主角“4680電池”，正式登場。

顧名思義，4680電池指直徑46mm、高度80mm的圓柱形電池。相比前一代2170電池（即直徑21mm、高度70mm），能量密度大幅度提高，同等續(xù)航下可以顯著降低車輛生產(chǎn)成本。

在馬斯克的諸多大餅中，4680電池是最接近實現(xiàn)的那一張。時至今日，當年PPT上的黑科技幾乎都實現(xiàn)了，2023年年初的財報會上，馬斯克表示2024年將成為“4680年”。

然而今年4月，在電池日上揭開4680電池面紗的高情商高管Drew Baglino卻意外離職，成為特斯拉全球大裁員中，10%優(yōu)化名單里職級最高的員工之一。

Drew Baglino在特斯拉供職超過18年，在2019年聯(lián)合創(chuàng)始人JB Straubel離職后，Drew Baglino是事實上的CTO，也是4680電池與研發(fā)生產(chǎn)的主導者。

那么，是什么改變了馬斯克？

分手的決心

2019年6月，CNBC曝光一處位于加州弗里蒙特的神秘辦公樓，這里距離特斯拉弗里蒙特工廠只有七分鐘車程，除了隨處可見的“Tesla”標識，外界對大樓里發(fā)生的一切都一無所知。

按照CNBC的說法，這里是特斯拉的“秘密電池實驗室”，并且取了個非常挑事的標題：特斯拉正在嘗試自己生產(chǎn)電池，擺脫對松下的依賴。

松下是特斯拉創(chuàng)辦初期最堅定的支持者，不僅在后者上市前夕慷慨投資3000萬美元，也一直是特斯拉最核心的電池供應商。

然而，CNBC的報道卻揭曉了4680電池項目上馬的原因之一：特斯拉和松下的聯(lián)盟早已貌合神離。

從Model S量產(chǎn)時期開始，馬斯克對松下的電池產(chǎn)能就頗有微詞，到了Model 3的產(chǎn)能地獄，馬斯克公開表示都是松下電池生產(chǎn)的太慢。當時美國媒體報道，生產(chǎn)一套2170電池組，需要7個小時，出產(chǎn)的電池報廢+返工率一度高達40%[2]。

除了產(chǎn)能和良率問題，雙方實質(zhì)性的分歧在于，上海臨港的超級工廠即將落成，考慮到電池運輸成本以及50萬的目標產(chǎn)能規(guī)劃，馬斯克希望松下追加投資，一同奔赴上海建電池廠，大干一把。

但松下的電池業(yè)務已經(jīng)陪特斯拉虧損多年，希望特斯拉趕緊帶帶兄弟，讓松下盡快收回投資。所以，松下嘴上說愿意跟特斯拉去中國，但遲遲沒有實質(zhì)性動作。

與松下之間日益擴大的裂縫，堅定了特斯拉自己生產(chǎn)電池的決心。

4680電池項目的另一個大背景，是馬斯克在電池日上畫的另一張大餅：三年內(nèi)，推出一款25000美元（約合17.8萬人民幣）的廉價車型。

純電動車中，動力電池占據(jù)整車成本的40%左右，被馬斯克視為廉價車型問世的最大阻礙。

按照馬斯克的構想，比Model 3更廉價的車型——也就是傳聞中的Model 2/Q至關重要。廉價車型不僅能擴大特斯拉的汽車銷量，也是支撐其軟件訂閱收入增長的重要砝碼。

第一個讀懂馬斯克的是方舟基金創(chuàng)始人“木頭姐”Cathie Wood，在2018年的一封公開信中，木頭姐公開了自己對特斯拉的估值邏輯：特斯拉會從一家汽車制造商變成一家“移動即服務（MaaS) 公司”。

MaaS服務，即特斯拉圍繞自動駕駛算法構建的軟件業(yè)務，包括輔助駕駛功能FSD的訂閱、Robotaxi（自動駕駛出租車）業(yè)務等等。

其中，最重要的FSD訂閱收入，在特斯拉財報中與超級充電站等業(yè)務合并為“服務及其他收入”。

對特斯拉來說，即便只有1%的車主購買FSD軟件，只要汽車銷量足夠高，利潤也非?？捎^。而25000美元的廉價車型就是擴大銷量的最好武器，F(xiàn)SD訂閱數(shù)量提高后，研發(fā)成本也會隨之攤薄，進一步提高利潤空間。

因此，在2020年的那個電池日上，無論是擺脫對松下的依賴、電池成本的進一步下降，還是25000美元的新車型，它們都取決于一個清晰的目標：

研發(fā)并量產(chǎn)4680電池。

成本游戲

衡量電池成本的核心指標是單位電量的成本，即每kWh的成本。

沒人比砍價狂魔馬斯克更懂這個道理，按照瑞銀2018年發(fā)布的報告，松下給特斯拉供應的2170電池成本僅為111美元/kWh，業(yè)內(nèi)最低[4]，比LG化學和寧德時代低了至少25%。

馬斯克對生產(chǎn)成本的控制有一種近乎病態(tài)的執(zhí)著，根據(jù)《華爾街日報》的報道，馬斯克習慣直接給松下社長津賀一宏打電話，要求松下降價[9]。后者則吐槽馬斯克[9]：

伊隆多次要求降低價格，有一次我回應他，如果再這樣，我們就考慮撤走超級工廠的松下員工和設備。

“電池日”當天，特斯拉照例公開了4680電池單體容量、續(xù)航、功率等提升目標，但馬斯克更進一步，開誠布公的披露了特斯拉打算如何讓“每kWh成本降低56%”，并給出了清晰的量化標準：

14%靠設計、18%靠生產(chǎn)工藝、17%靠正負極材料（5%負極、12%正極）、7%靠電池與汽車集成技術。

設計指的是電池本身的體積、結構變化。

由于4680電池比2170電池胖了一圈，單顆電池電容量提高了，那么同等容量下的電池組（cell），需要的電池數(shù)量更少。

根據(jù)測算，Model 3長續(xù)航版的電池組需要用4400顆2170電芯，換到4680則只需要960顆，對應的是結構件和焊接數(shù)量的顯著減少，從而降低成本。

2170電池與4680電池

電池與汽車集成技術，指的是車身和電芯的一體化壓鑄技術。

目前成熟的方案是三件式：車身分為兩塊前、后部件和一塊用于安放電池的中間部件，三者分頭鑄造再組裝在一起。

馬斯克表示為什么不能三個部件一起鑄造，讓電池像飛機油箱焊在機翼上一樣，成為汽車結構的一部分呢？根據(jù)馬斯克的說法，這種方案使得零部件減少370個，對整車成本的降低最直接。

而正負極材料的調(diào)整，考驗的是實驗室水平。

正極提高鎳含量、降低鈷含量。因為相比金屬鈷，金屬鎳（比如螺絲釘）更便宜；負極則是摻硅，不僅能提高電池容量，純硅負極也比當前主流的石墨負極要便宜（1美元/kWh）。

生產(chǎn)工藝則圍繞電極展開，也是4680電池量產(chǎn)的最大難關。

一是去掉極耳設計，用整個電池底部和外殼充當極耳。這樣就不用把電池半成品從裝配流水線上拿下，焊接好極耳再放回去，流水線可以永不停歇，只要不停電，就不用下班。

電池極耳與無極耳設計：變禿了也變強了

二是開發(fā)干電極技術。目前主流的濕電極技術是將正負極材料與多種溶劑混合后涂覆在極片上，由于部分溶劑含有劇毒，之后需要通過烘烤蒸發(fā)溶劑。而這個“烤箱”長達100米，烘烤時間長達12個小時[2]，讓效率狂魔馬斯克咬牙切齒。

干電極技術顧名思義，是去掉了“弄濕再烘干”這個眼中釘，把干燥的正負極材料“懟”在極片上。將單位產(chǎn)能設備支出減少1/3，車間占地面積和能源損耗降低九成[2]，既省了時間又省了房租。

在馬斯克劃定的三年期限內(nèi)，特斯拉幾乎解決了所有的生產(chǎn)難題：

2021年9月，馬斯克宣布已經(jīng)驗證了4680電池的性能和壽命[6]。這表明在電池設計和正、負極材料調(diào)整的兩個環(huán)節(jié)，特斯拉已經(jīng)達到了既定的目標。

2022年1月，特斯拉在試點工廠生產(chǎn)了100萬顆4680電池，足夠供應1000輛Model Y。2023年10月，電池產(chǎn)能躍升至2000萬顆。

唯一的困擾來自干電極技術。到2023年底，特斯拉實際上已經(jīng)發(fā)布了兩代4680電池，但都沒能完全實現(xiàn)干電極技術：只有負極是干的，正極仍然是傳統(tǒng)濕電極。

電極是電池電芯制造中成本最高的環(huán)節(jié)，在降成本任務中分到的KPI也最多。雙干電極一天不落地，距離特斯拉56%的降本目標就越遠。

干電極技術面臨的最大困難是沒有現(xiàn)成的設備，只能“干中學、學中干”，效果不好調(diào)參數(shù)，參數(shù)不對改設備，設備改不好還得換供應商。即便如此，伴隨第一輛搭載雙干電極4680的CyberTruck正式下線，產(chǎn)業(yè)界對4680電池所有的懷疑也煙消云散。

雖然與56%的降本目標仍有距離，但技術突破后，產(chǎn)能和良率的爬坡只是時間問題。

攻克了所有難關，擺在特斯拉面前的，卻是一個令人哭笑不得的問題：自產(chǎn)4680電池，對特斯拉來說還重要嗎？

奇技淫巧敗給東亞模式

當年4680電池立項，核心原因之一是擺脫對松下的依賴，并降低電池成本。

而當特斯拉完成了項目所有的OKR，卻尷尬的發(fā)現(xiàn)，當年面臨的所有問題，都有人幫他們解決了。

首先是供應鏈結構：隨著上海臨港工廠開工，特斯拉引入LG和寧德時代，松下只為美國工廠供應電池。這種供應鏈格局，對特斯拉來說再穩(wěn)定安全不過。

同時，松下和LG也在研發(fā)4680電池，并且量產(chǎn)在即。寧德時代雖然尚未公開4680電池的進展，但在去年年末推出了“六邊形戰(zhàn)士”麒麟電池，據(jù)說降本程度十分可觀。

更重要的是，在特斯拉攻堅4680電池的這四年，動力電池的成本呈現(xiàn)斷崖式下滑。

雖然動力電池原材料——碳酸鋰價格曾經(jīng)2021年飆升，但去年起，碳酸鋰開啟暴跌模式，加之瘋狂擴產(chǎn)、占據(jù)全球六成產(chǎn)能的中國電池廠多年歷練，兩者合力推動電池成本一路下探。

馬斯克解決成本問題的思路是“用成本最高的方法降低成本”，十個會計需要花一個月算好的賬，馬斯克會五十個程序員編寫一套程序，把算賬流程自動化，并且一天就能算完。

從生產(chǎn)Model 3的超級工廠到SpaceX的星艦，這套思路無往不利。但在降低電池成本這件事上，馬斯克多少有點低估了東亞人民的勤勞勇敢。

由于有下游龐大的終端需求，中國電池廠商采用了制造業(yè)最樸素的成本壓縮思路：用規(guī)模攤薄成本。

今年年初，有傳言稱寧德時代向車企推廣價格不超過0.4元/Wh的磷酸鐵鋰電芯，根據(jù)特斯拉2018年2170電池成本（111美元/kWh）下降56%測算，特斯拉4680電池的成本目標至少在0.35元/Wh以下，即便特斯拉達成目標，雙方的差距也微乎其微。

今年6月的特斯拉股東大會上，馬斯克在喜提460億美元薪酬方案后，給4680電池團隊提出了小目標：年底成本與供應商持平。

電池成本無法與主流供應商拉開顯著差距，又進一步影響了4680電池立項的另一個核心原因：25000美元的廉價車型。

馬斯克的構想中，低成本的4680電池是把新車型打到25000美元價位的關鍵環(huán)節(jié)。然而時過境遷，25000美元的廉價車型，中國同行們一年能做出來100款，有的中國車企一年能迭代兩次。

曾經(jīng)被馬斯克貼臉嘲諷的比亞迪，在汽車平均單價下探至14萬元的同時，毛利率反而提升至28.1%，超過了特斯拉。

無論是正在奮斗100天的電池廠，還是殺紅眼的電動車價格戰(zhàn)，或是4680電池核心項目負責人Drew Baglino的離職，似乎都在傳遞一個信息：自產(chǎn)4680電池，已經(jīng)沒有那么重要了。

尾聲

2020年的電池日上，馬斯克當天毫不掩飾地袒露了自己的野心：讓特斯拉成為全球最強的制造業(yè)公司。

然而，這次電池日卻成為特斯拉迄今為止唯一一次電池日。隨后幾年，接過輿論聲量的是一年一度的“AI日”，見證了FSD芯片、Dojo訓練集群、端到端自動駕駛算法和人形機器人Tesla Bot的相繼亮相。

2022年AI Day，Tesla Bot“真人”首次亮相

今年一季度，特斯拉汽車業(yè)務同比下滑13%，面對深感錯付的投資者，馬斯克的回應是： “如果你把特斯拉只看作一家汽車公司，那么你對特斯拉的理解就是片面的。”

相比“S3XY”系列的佛系更新和神秘車型的頻繁跳票，馬斯克近年來的大餅明顯在向人工智能領域靠攏，從v12算法直播到FSD入華傳聞，從robotaxi推特首發(fā)到機器人明年進廠打工，特斯拉正在離“制造業(yè)”漸行漸遠。

華爾街的估值邏輯恐怕只是表面，更貼近真相的原因很可能是：無論是整車還是電池這類關鍵零部件，生產(chǎn)制造能力已經(jīng)不是特斯拉的優(yōu)勢，反而是中國供應商依靠強大的生產(chǎn)能力，逐漸奪走了供應鏈的話語權。

而在芯片、算法和軟件構筑的自動駕駛與人工智能賽道上，硅谷的人才供給和軟硬件研發(fā)積累，都位于明顯的領先位置。

作為一家美國公司的掌舵者，馬斯克顯然比誰都清楚，特斯拉的護城河應該在哪挖。

參考資料

[1] The Global Market for Electric Vehicles in 2020，Canalys

[2] 4680的艱難誕生，只有特斯拉才敢這樣造電池，晚點LatePost

[3] 特斯拉完全自動駕駛（FSD）系統(tǒng)三問三答，中金公司

[4] Tesla batteries prove best value in class，UBS

[5] Tesla Giga Texas’ Model Y front megacast is as intimidating as it is revolutionary，Teslarati

[6] Is Elon Musk Back In “Production Hell” With Tesla’s 4680 Battery？IEEE Spectrum

[7] 一場10億美金的訴訟維權，揭開特斯拉的鋰電自救之路，建約車評

[8] 成于特斯拉，敗于豐田：松下電池啟示錄，遠川研究所

[9] Tesla Needs Its Battery Maker. A Culture Clash Threatens Their Relationship，華爾街日報

編輯：李墨天

視覺設計：疏睿

責任編輯：李墨天

封面圖片來自ShotDeck