天天看點

特斯拉得州超級工廠開工啟示錄:做最極緻的減法,畫最大的餅

特斯拉得州超級工廠開工啟示錄:做最極緻的減法,畫最大的餅

中原標準時間4月8日,特斯拉得州超級工廠正式開工,在開幕儀式上舉辦了名為“Gigafactory Cyber Rodeo”這一極具地域(Rodeo牛仔競技)和産品特色的排隊,即使不看台下女粉的瘋狂輸出,也能想象到這又是一場馬斯克的個人大秀。

隻不過,以往每逢喜事必跳舞的老馬反倒是在自己美國老家收斂了手腳,身着得州特色西部牛仔套裝耍起了酷。得州工廠開工,照例又來到了特斯拉的秀肌肉時刻:新工廠也是新産品、得州造Model Y新版本的傳遞、4680電池最大工廠、Cybertruck量産車亮相、FSD Beta今年覆寫全北美、或将誕生的Robotaxi...

特斯拉得州超級工廠開工啟示錄:做最極緻的減法,畫最大的餅

除了現有成果的展示外,就是老馬的填坑和繼續畫餅。這一次在12140畝的得州奧斯汀工廠,牛仔真的很忙,特斯拉依舊瘋狂,電動車的發展或許又有了新的方向。

45秒生産一台白車身:它不僅僅是特斯拉的又一新工廠

特斯拉把這座工廠本身也當做了一個産品。這座占地面積12140畝、體積約957萬立方米、工廠長度約1166米的超級工廠,已經成為特斯拉全球迄今為止最大的超級工廠。馬斯克生怕你不知道它有多牛,甚至想出了把它立起來和世界最高建築哈利法塔比誰高的腦洞。但“大”或“新”不是它最大的特點,它的落地或許是汽車産業的又一次工業革命。

特斯拉得州超級工廠開工啟示錄:做最極緻的減法,畫最大的餅

從工廠布局看,如晶片般密集的廠區布局已經脫離了傳統汽車工廠沖壓焊接塗裝總裝的串聯形式,車身前後底闆一體化壓鑄+CTC(即電芯直接安裝到底盤)+4680電池的合作直接跑通了汽車生産的并行+子產品化路線,真正做到了原料從頭部進去,汽車從尾部開出來。

特斯拉得州超級工廠開工啟示錄:做最極緻的減法,畫最大的餅

從顯性效果看,這是一次成功的降本增效,裝配路徑被大幅縮短,曾經多個焊接件直接減少為一塊整體零件,通過4台來自意大利IDRA的可形成6000噸最大壓力的大型壓鑄機,解放了4x2(一前一後)x300台工業機器人的生産力,一台白車身生産時間僅需45s。提升效率、車身結構性能以及零部件一緻性,并降低制造成本和裝置占地,一石多鳥。

特斯拉得州超級工廠開工啟示錄:做最極緻的減法,畫最大的餅

如果單就Model Y一款車型來看,得州工廠一年産能能夠實作50萬輛,如果加上未來即将量産的Cybertruck、Roadster 2和Semi,得州工廠的總體年産能預計将爬升至100萬輛,産能不足再也卡不住特斯拉的脖子。

而更深度的意義在于,得州工廠的落地讓我們看到了分子產品疊代,異平台融合等可能更加适用于未來快速疊代的新能源汽車架構,它革了傳統汽車生産的命。特斯拉最牛的地方不是在電池、車身這些東西,而是強大的工程能力。

完全體的Model Y:三塊積木的組合,把減法做到極緻

特斯拉得州超級工廠開工啟示錄:做最極緻的減法,畫最大的餅

從柏林工廠的投産到今天得州工廠的開工,短短16天兩座特斯拉超級工廠相繼動工。而對于Model Y而言獲得的結果是:完全體的Model Y新版本正式投産傳遞。在這兩座工廠投産前,最早期的 Model Y車型後車身是由數十個零部件經複雜的焊接和鉚接制造而成,耗時且繁瑣;而在上海工廠生産的Model Y新品最多隻做到了車身後底闆的一體壓鑄;16天前的柏林工廠,做到了前後車身底闆一體化壓鑄,而這次得州造的新版本,即标準續航四驅版車型,則是車身前後底闆一體壓鑄+CTC+4680電池的完全體。

CTC的落地是這次得州造Model Y的關鍵點,Structural battery pack(結構電池)正是CTC技術落地的産物。現場首次展示了全部組裝過程,直接将電芯內建到車身底盤的做法再次展現了提高生産效率的又一秘籍。

特斯拉得州超級工廠開工啟示錄:做最極緻的減法,畫最大的餅

CTC,即電芯直接安裝到底盤(Cell to Chassis)。與傳統的CTP(Cell to Pack,電池包)模式不同,CTC省略了将電芯組裝成電池包的步驟,直接将電芯安裝到底盤。相當于底盤本身就是電池的PACK,又少了一層包裝,整個電池組+底盤的結構變得更加緊湊,不鏽鋼電芯本身也成為了結構受力件而不僅是依靠外殼受力,同時對電池整體的功率密度和能量密度做了最好的提升。

特斯拉得州超級工廠開工啟示錄:做最極緻的減法,畫最大的餅

CTC技術的落地,讓前車身底闆+CTC一體式電池包底盤+後車身底闆這三塊積木就拼成了一個完整的下底盤,從大衆的PQ平台到MQB平台,豐田的TNGA架構...平台化子產品化帶來的一體性優勢在這裡發揮到了極緻。

4680電池量産:正式走向舞台中央

得州工廠相較于其他幾座特斯拉超級工廠,目前其所承擔的不可替代的重要工作,是4680電池的量産群組裝,這座将電池生産組裝內建到整車制造的工廠在接下來幾年成為全世界産能最大的單一電池工廠,讓大家期待已久的4680電池量産成為了現實。

4680的量産是圓柱派電池複興的重要标志。這幾年我們在電動乘用車上見到最耀眼的名詞是以刀片電池技術路線為首的CTP方形電池組的革新,而圓柱和軟包電池相比之下更像是落後的産物,這次特斯拉再次憑借一己之力将圓柱電池帶到了電池技術的最前端。

從18650到2170到如今的4680,特斯拉攜手松下一直堅定不移地發展圓柱電池,電池能量密度和續航能力伴生增長,而到了4680這裡優點卻非線性增加。電池設計、電池工廠、正極材料、負極材料、整車電池一體化五大創新呈1+1+1+1+1>5的效果。

首先是全極耳設計,基于46mm直徑這一黃金身材,滿足了提升續航和降低成本的最好平衡點的條件下,全極耳(也就是特斯拉自稱的“無極耳”,但實際上是側極耳)有效降低了電流的橫向路徑,大大降低了電池内損和内阻發熱的問題,4680電池内阻發熱隻有2170電池的五分之一。

結果導向,4680電池提升16%的續航能力,成本降低14%,單電芯容量是2170電池的5倍。此外,4680形态的電池就同時滿足了功率密度和能量密度雙提升的條件,大功率放電和快充的能力有了進一步提升。根據Insideevs的研究報告,400 V的4680電池系統充70%電量需要15分鐘,而未來引入800V高壓快充後充電效率更加可期。

第二,正極材料高鎳化去钴化。目前4680的正極材料仍是NCM811,我們熟悉的配方,但未來将會逐漸向NCM9/0.5/0.5甚至無钴和四元電池發展。鎳能量密度最高、成本反而最低,逐漸無钴化的前提,就是提升電池穩定性,屆時電池成本将進一步下降,被原材料卡脖子的因素也會減少。

第三,負極材料摻矽。這是在現有電池技術基礎上,提升電池能量密度的有效方式之一。目前絕大多數電池都是石墨負極,實際比容量約330—370 mAh/g,幾無提升空間,而矽基的理論比容量在4200 mAh/g,和石墨相比具有顯著優勢,這也是為什麼近年來埃安、蔚來等廠商的新電池技術都采用摻矽技術的原因。

以上三點再結合上文所述的CTC電池一體化底盤和電池工廠的高效運轉,五位一體化,300Wh/kg的能量密度成為現實。從續航看,而四驅标準續航版的EPA續航做到279英裡(449km),對比早期北美市場在售的單電機标準續航的EPA244英裡(393km),電機多了一個,續航還大幅增加。未來在其他車型上的表現可以預見。

從産能看,Model Y全車搭載960個4680電池,數量是2170的五分之一,單車依賴的電池單體更少,這也是僅在得州工廠僅Model Y一款車就能實作全年50萬産能的基礎。工廠生産體系、4680電池體系、CTC體系等技術都是彼此相輔相成的,這也是馬斯克“第一性原理”的最好實踐。

Cybertruck、Roadster 2、Semi、V1 Optimus、FSD Beta、Robotaxi:填舊坑,畫新餅

得州工廠讓人看得到結果的必定是量産的Model Y,大部分内容也都在圍繞着它展開,畢竟它是目前特斯拉銷量的中流砥柱。但要耍帥秀肌肉,那還是幾年前就亮相的這哥幾個:Cybertruck、Roadster 2、Semi。

Cybertruck,長得不像地球車的電動大皮卡,這次終于是以量産版本的形式出現在大家面前,外後視鏡、大雨刮、優化的前大燈、圓潤的小輪子,各種為量産而妥協的細節也讓人看到了它落地的希望。從2019年亮相至今跳票三年,終于有了更準确的資訊:2023年落地。

Roadster 2,0-96 km/h加速1.9秒,極速400 km/h的瘋子,在Cybertruck後落地,具體時間未知;

Semi,空載無後挂車狀态下從加速到96公裡/小時5秒的怪獸大卡車,充電30分鐘後即可行駛644公裡,最大EPA續航裡程可達600英裡(996公裡),有可能颠覆物流行業的最接近量産的智能電動卡車,也是可期,具體等到啥時候?不知道。

還有就是特斯拉人形機器人V1 Optimus(擎天柱)可能最早明年量産。這個早在去年人工智能日就被馬斯克稱為将是一種能夠完成各種任務的通用機器,未來将會去做更多人類不願意做的事情的機器人,給大家帶來的是期待還是恐懼?

然後就是自動駕駛層面,國内使用者至今仍享受不到的FSD,其 Beta版本将在年底覆寫北美市場,還将會繼續打造一輛極具未來感的Robotaxi。關于前者馬斯克信誓旦旦,關于後者馬斯克吞吞吐吐,反正舊坑填完了,新餅也畫上了,不知道現場那15000名觀衆對于這些答案滿不滿意呢?

總結:

在疫情、政治、原材料上漲、缺芯等多重不确定因素環繞下,得州超級工廠為特斯拉和電動車行業釋放出一些确定性和新思路。遙想多年之前傳統汽車巨頭對它嗤之以鼻,而2022年誰再也不敢把這個獨角獸看低。從微觀下的電動化、智能化技術到宏觀下的汽車生産制造體系革新,特斯拉此刻彈藥充足,正式将下個階段發展的電門一踩到底。

繼續閱讀