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特斯拉的電池政策

特斯拉的電池政策

每隔一兩天,我們就能聽到一些有關特斯拉電池的消息。

松下、甯德時代、LG新能源、比亞迪……這些全球電池巨頭,都為特斯拉“神魂颠倒”,欲拒還迎。

特斯拉真是“海王”無疑,撩的還都是絕世大美女。

逢場作戲的特斯拉,在動力電池上真實想法是怎樣的?

在電池方面,特斯拉的電池政策是,以大需求為籌碼,一方面通過自産4680,逐漸降本;另一方面調動外部供應商資源,在價格和産能上滿足整車制造的要求。特斯拉擺出自産姿态,是博弈籌碼。

在電池上遊,特斯拉的政策是,不僅涵蓋電池研發階段,還包括材料研發和資源采購和材料回收,使得它有極強的供應、研發能力。

具體而言,特斯拉是怎麼執行這個政策的呢?

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自産4680已達100萬塊

特斯拉在2月19日通過官方社交平台宣布,1月份已生産出第100萬塊4680電池。

之前特斯拉CEO馬斯克在電話會議上表示,4680電池将在2022年第一季度率先用于Model Y車型。

4680電池從2019年開始研究,最開始是松下和歐洲化學實驗室提出的概念設計;從之前了解的情況來看,4680電池在開發過程中,沒有很好和工藝銜接;根據特斯拉Battery Day中宣傳的時間計劃,是要在2022 年實作大規模量産。

由于大規模量産時間點較晚,這使得特斯拉目前繼續沿用2170和甯德時代鐵锂方案,電池整體更新的速度比其他車企要慢一些。

在這個時間點上,發這個信号——4680已經生産了100萬個——一方面是給投資者看的;另一方面給自己的電池供應商看的。

和特斯拉博弈價格是很困難的。特斯拉實作自供以後,電池供應商在博弈過程,在量能和價格上都要穩定和合适才行。

特斯拉的電池政策

圖1 特斯拉的100萬4680電池下線

2020年的資料顯示,松下生産了30億個2170電芯,40億個1865電芯。如果4680按照單台車1000個電芯來算,也就是說特斯拉1萬台車,需要1000萬個電芯,10萬台需要1億個4680電芯。

也就是說,現在的100萬個還隻是個信号彈。

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圖2 特斯拉對圓柱電池的需求節奏

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特斯拉的電池需求

在Battery Day上,特斯拉提出了2030年2000萬台車目标,對應10TWh的動力電池需求。

當然,這個是一個累積的概念。2022年的預期是:Model S/X 6萬台,動力電池需求6GWh;Model 3和Y 150萬台,累積算下來105GWh。

對應的電池供應為:特斯拉自産5-10GWh、弗迪10GWh,LG能源提供15-20GWh、甯德在去年的基礎上提供30-40GWh,加上松下的基本盤為40GWh。

特斯拉持續的車型開發,還将帶來新需求。

目前特斯拉Model 3标準裡程版配置60kWh,高裡程版80kWh,更新到4680可以提高到92-97kWh左右。

特别是在2023年,将會迎來低價格版本Model 2來滿足更低的市場需求,也會在北美市場開始傳遞CyberTruck。

10TWH的累積需求是特斯拉的底氣,再加上自産4680,特斯拉可以靈活配置各個基地的高低配版本的電池采購。

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圖3 特斯拉的2022年的電池需求

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特斯拉自産電池的産能配置設定

特斯拉的4680電池,北美需求最多,配合特斯拉生産4680的工廠一共有4座:

(1)美國加州Pilot 工廠(同時也是4680電芯的開發基地):是特斯拉研制電池的開始,也是嘗試的首條電池生産線。目前的産能為單個月1百萬個,對應1000台車,大約在0.1GWh,目标是提升到10GWh。

(2)美國德州工廠:裝置開始進入産線,建設的産能比較高,配合德州汽車工廠60萬的産能,預計2022年Q2開始嘗試生産。從現在的數量估計來看,至少配置50GWh的産能。一方面準備為Model Y供應,另一方面也需要配置設定給Cyber Truck。

(3)德國柏林:這個産線是從1樓到3樓,規劃配合德國的汽車工廠産能,估計20-30Gwh,實際在2022年Q2-Q3以後開始逐漸釋放産能。

在這個過程中,特斯拉也需要外部的供應商提供不同LFP和NCM/NCA産能來幫助工廠實作車型的落地。

也就是說,特斯拉電池自供會按一定的比例爬坡。

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圖4 特斯拉的車型和對應工廠的電池&産能

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裡程的配置政策

2022年,特斯拉将加快推進4680的生産。

特斯拉試産4680,同時催着松下和LG在日本和南韓本土投産4680,爬坡以後組合大規模替換成4680+CTC的方案。随着2022年的加速,2023年目标中期自産4680的目标為100-200Gwh。

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圖5 不同化學體系的選擇

這麼多的鋪墊和選擇,特斯拉的電池政策可以總結為:在自身大量的需求背書下,一方面通過自身投入達到4680量産,然後逐漸降本的目标;另外一方面調動外部供應商資源,為實作車型銷量快速爬坡的目标,需要在采購價格和采購産能兩個次元上滿足整車制造的要求。

目前行業電池龍頭都面臨上遊材料價格漲價的局面,特斯拉擺出這個姿态,是為了獲得更好的博弈局面。

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電池成本的把控

大容量電池的電動汽車,整車成本中電池系統成本占到40%。而電芯的價值鍊裡面,20%的成本是電芯生産(電芯工廠的價值,包括生産和品質成本),80%的成本是電池材料。

想要降低成本,特斯拉必然要進一步進入上遊電池材料的領域,比如在得克薩斯超級工廠園區内建設了一棟巨型廠房的特斯拉,又提出擴建工廠,目标是生産電池正極。

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圖6 特斯拉建構電池正極生産往上遊布局

特斯拉目前在做一家電池企業所做的事情——找贛鋒锂業和雅安锂業買現在使用的氫氧化锂,在2022年下半年開始購買锂輝石精礦,并且在钴、鎳分别找上遊鎖定資源供應,并且在負極産品上也開始做一輪布局。

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圖7 特斯拉的上遊材料布局

特斯拉電池上遊的戰略可以總結為:不僅涵蓋電池研發階段,還包括材料特性、化學體系開發、配方研發、性能和安全測試、失效分析等。

在電芯試制方面,開始準備調整新的生産工藝,直接聯合自己的裝置供應商,對整個4680生産進行改良。

然後進一步往上遊鎖定,除了短期内的原材料的采礦和提純,後續材料的量産,電芯開發,電芯量産,電池模組開發和量産,電池工廠投産使用,電池二次使用和分解,材料的回收利用等,都是特斯拉的業務範疇。

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總結

從目前的态勢來看,特斯拉是全球第一家成功切入電芯生産的整車企業,并且定義了新一代的4680标準電芯,把大圓柱作為下一代标準電池推動這個行業的發展。我其實很期待4680電池被其他汽車企業大規模采用。

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