北京時間凌晨 4 點半，YouTube 上面特斯拉的直播間，已經「圍坐」了超過 17 萬名觀眾。
實際上，全世界有遠超 17 萬雙眼睛，聚焦在此時此刻的美國加州，特斯拉Fremont 工廠之外。從去年第一次預熱開始，本該在 4 月份舉辦的特斯拉 Battery Day，終於在今天連同特斯拉 2020 股東大會一起亮相。
2019 特斯拉 Autonomy Day 是特斯拉自研自動駕駛軟硬體的號角，屬於「智能」領域的炸彈；而 2020 特斯拉 Battery Day，則補齊了特斯拉「電動」 in-house 的拼圖。
儘管今天還安排了特斯拉的股東大會，儘管馬斯克前一天還發了推特，專門表示今天展示的技術「2022 年之前不會大規模量產，特斯拉仍將大量採購合作夥伴的電池」，但這絲毫無法掩飾大家對特斯拉自研電池的期待。
結果大家的熬夜完全值回票價。
特斯拉的新電池擁有「駭人聽聞」的數據表現，包括裡程提升高達 54%，每 KWh 成本降低 56%，每 GWh 生產投資減少 69%，還有更低的碳排放，更簡約的車身設計，等等。
發布會還帶來了全新的 Plaid 版 Model S，百公裡加速只要不到 2 秒！
具體的細節，請往下看：
特斯拉的 Tera 計劃
馬斯克當然也知道，全世界都在等待特斯拉自研電池登場，所以今天開場的股東大會極其精簡，僅有半小時左右。
正式介紹電池技術之前，馬斯克和 CTO Drew Baglino 介紹了全新的 Tera 計劃。
Tera 嚴格意義上是個計數單位，1Tera=1000Giga。也就是說，1Tera 瓦時約等於 1000GWh。
特斯拉表示想要真正實現 100% 純電交通，電池的生產能力還需要以如今 100 倍的速度成長，起碼需要 10TWh 的生產總量，其中主流緊湊/中型汽車就要消耗預計 3500GWh 的動力電池。
如果眼光放長遠一點，想要 100% 實現馬斯克的宏偉藍圖，電池生產能力的成長速度需要乘上 1600 倍。2019 年全球用於其他能源領域的電池量僅有 6GWh，而終極目標需要 10TWh 的產量。
但正如馬斯克多次提及的一樣，電池生產能力制約著所有造夢者。整個 gigafactory 1 的電池產能也僅有 0.15TWh。實現 20 個 Tera 的「小目標」，需要 2 萬億美元級別的資金投入，需要 280 萬個工作崗位。
而這樣的規模，相當於 135 個 Gigafactory 1 工廠。
規模是一方面，成本則是另一個重要因素。馬斯克覺得現在的電池成本下降速度還是太慢。
這帶來了第二個問題：電動汽車的市場份額正在增長，但依然沒有達到「人人皆可負擔」的地步。
特斯拉的解決方案，就是從電芯設計、電池工廠、正極材料、負極材料、電芯-車輛整合全流程減少電池生產成本，同時提升電池性能。
特斯拉牌電池，2022 吊打汽油車！
以下是電池發布會的重中之重：特斯拉自研電池。
1.無極耳電池
全世界對特斯拉新電池的要求只有一個，就是「最好的電池」。
說得詳細點，定義有三個：成本更低、能量密度更大、充放電功率上限更高；站在消費者的角度，則是更便宜、續航更長、充電更快/性能更強。
你總得佩服那些用一個設計改變世界的公司，比如特斯拉。
2019 年 11 月，特斯拉提交了新的電池專利，半年後專利曝光，也就是現在大家看到的「無極耳電池」。
傳統的圓柱形鋰電芯將正負極延伸至圓柱結構的兩端，並以凸起/凹陷的額外物理結構區分，這個結構叫做「極耳」。
圓柱型鋰電池應用於消費電子生活的每個角落，所以物理區分正負極的設計是合理的，甚至貼心的。但當鋰電池進入汽車領域，極耳本質上就變成了累贅，只是沒有誰認識到這一點，除了特斯拉。
無極耳電池其實也是有「極耳」的，但相比傳統電池，它將正負極放在了圓柱的側面。根據特斯拉的 PPT，無極耳電池的正負極片中間加了隔離層，即使堆疊擺放也不會短路。
無極耳設計的首要好處，是降低了內阻。由於電流移動的距離為兩極垂直距離，並非兩極長度，無極耳結構使得兩極間距離大大縮短，特斯拉稱內阻可以降至原來的 1/5。
電阻降低，最直接的好處是降低電池的發熱量，同時提高電池本身的充放電極限。21700 結構的特斯拉 NCA 電池包，目前可以承受峰值 250KW 的充電功率，同樣配方的無極耳電池可以承受的峰值幾乎肯定更高，承受時間也更長。
特斯拉公布了具體的充電時間提升——幅度相當驚人，但是圖表中沒有縱坐標。
無極耳電池的內部結構如圖：
特斯拉對新電池的技術指標提升總結是：+16% 的續航裡程、6 倍充放電功率、5 倍能量。同時這張圖也官宣了新的電池尺寸和命名——4680,46 毫米直徑，80 毫米長度。
除了 PPT 所講的優勢，更低的熱量對散熱的要求更低，再加上節省了極耳結構，電池包的成本也可以下降——最後別忘了，省去了不存儲電能的體積，電池的系統能量密度也可以提升。
這就叫舉一反三。
2. 新電池工廠
新電池很厲害，但特斯拉得有能力生產出來，才能滿足想擁有這份厲害的無數觀眾。
全新的特斯拉電池生產線，其生產流程靈感來源於兩種古老工業：現代印刷和玻璃瓶工廠。
具體的生產流程分成四步：電極生產、環繞電極片、組裝、排列。具體的講解也根據這個順序展開。
首先是電極，2019 年收購的 Maxwell，如今以全新乾電極工藝呈現。相比原來繁雜的溼式工藝，特斯拉如今使用乾粉末壓制技術代替。
但簡化工藝並不意味著更簡單的工藝，PPT 上面打著「simple is hard 簡約不簡單」。
前面提到的古老工廠靈感，特斯拉總結為「high speed continuous motion assembly 高速連續動態裝配」，組圖如下：
廣告看完了看療效，特斯拉表示僅需 1 條新生產線，設計產能就高達 20GWh，可以提供 7 倍的產線輸出。
生產出來的電池需要確保充好電才能裝車交付，特斯拉同時還設計了全新的充電設施，號稱可以減少 86% 的隊列成本，75% 的碳足跡。
所有這些設施加持下，新的 Terafactory 產量是 2018 年 gigafactory 的 6.6 倍，同時每 GWh 生產成本減少 75%，每 GWh 碳足跡僅有 1/10。
尺度放大到整個 10 年，特斯拉的計劃是 2022 年達到 100GWh 的電池產能，2030 年達到 3TWh，赤裸裸的雄心壯志。
3. 矽納米線
電池日的官方海報裡面隱藏了一個彩蛋，叫做矽納米線。
矽是人類電子生活的基石，從收音機，到超級計算機，矽都是絕對的主角。但為什麼將矽應用到電池領域？
CTO 表示首先因為矽是地球上最普遍的晶體元素之一，並且電氣性能極其優秀，相比石墨可以儲存多 9 倍的鋰。
但想要將如此強大的性能付諸實際，特斯拉克服了大量困難。因為參與電池工作之後，矽納米線容易膨脹變形至 4 倍大，經過多次循環之後容易產生電氣隔離等。
特斯拉最終的成果。是將矽納米線負極作為原料的電池續航提升了 20%。
4. 到底是不是無鈷？
負極材料以外，特斯拉電池的正極同樣有進展。
目前正極常用的材料裡面，鈷的成本是最高的，特斯拉也一直致力於降低鈷的成本，同時不斷提升鎳含量。
2022 年「正經量產」的新電池裡面，特斯拉明確表示會移除鈷元素，並且降低 15% 的正極材料每 KWh 成本。
正如昨天馬斯克在推特裡面所說，特斯拉會繼續使用不同的正極材料，包括磷酸鐵鋰、鎳+錳，和高鎳等等的組合——至於是不是真的「無鈷」，至少 PPT 沒有寫結果。
光搞定了材料也不夠，特斯拉還表示在正極材料總成本中，加工過程就佔了 35%。
傳統的整機工藝流程過於繁瑣（特斯拉這裡寫的是『一堆事情』），並且除了正極材料本身，還會產生大量廢水和無用的副產品。
特斯拉的新工藝則號稱可以減少 66% 的生產資本投入，減少 76% 的處理成本，最重要的是零廢水生成。
以上所有工藝，都會在 100% 電力驅動的車間內完成，同時新工藝可以減少 33% 的鋰材料成本。
說到原材料，馬斯克向大家保證特斯拉的鋰供應完全不成問題：
這裡不僅有礦產供應本身，還有特斯拉前不久初露崢嶸的電池回收業務。PPT 顯示回收的電池組可以供應 20% 的鎳，2.7% 的鋰，以及 2% 的鈷。
更重要的，是回收業務的成長性。CTO 將其形容為「效果有 10 年延遲的產業」。
5. 車電結合
純電平臺相比油改電，好處就在於專為電池布置設計，效率更高。作為先行者，特斯拉如今擁有更新的成果。
目前全球最大之一的鋁材壓鑄機，可以為特斯拉節約 40% 的底盤壓鑄成本，同時每輛車減少 79 個零件。
具體的創新則體現在兩點：零件尺寸+速度+壓力+壓鑄噸位全面進步；無需熱處理和特殊塗層的新合金。
新的車身結構，如今可以容納更大膽的設計。馬斯克表示傳統電動汽車為電池包設計的空間有不少是浪費了的，新的特斯拉電池空間利用率明顯更高，同時也更節約成本。
具體到數字上，就是每 GWh 的結構成本減少 55%，空間佔用減少 35%。
另外還減重 10%、「有機會」提升 14% 續航，減少 370 個零件數量。
以上提過的所有工序加起來，就是特斯拉的新一代電池——說是新一代也許有點謙虛，因為提升幅度之大，完全相當於別家的兩代了。
最終的成果是：總裡程提升高達 54%，每 KWh 成本降低 56%，每 GWh 生產投資減少 69%。
當然需要提醒大家的是，數據大飛躍，其中也來源於電池體積的增加。我們無法判斷特斯拉更多是在「優化」鋰電池，還是重新發明鋰電池。但從療效來看，毫無疑問是巨大的進步。
根據諮詢公司 Cairn Energy Research Advisors 的報告，特斯拉 2019 年電池每 kWh 成本約為 158.27 美元，也就是說，特斯拉基本肯定能夠在 2022 年實現每 KWh 100 美元以下的成績，甚至可能接近 80 美元/KWh。
這個速度有多快？馬斯克最後的 PPT 足以解釋一切：
但大家還得記住他另一句原話：「這一切需要 1-3 年化作現實」。
新電池有了，新車呢？
2018 年接受 YouTube 播主 MKBHD 採 訪時，馬斯克表示 2.5 萬美元的特斯拉，可能會在 3 年之後出現。今天電池日上，他正式公布了這款車的存在。
但電池本身都要 2022 年才大規模量產，大家還得多給那個男人一點時間。
相比之下，Plaid 等待的時間遠要更短。
作為「only thing faster than ludicrous」，Plaid 版 Model S 擁有超過 1100 匹馬力，百公裡加速僅需不到 2 秒（Roadsteds/a> 或遭遇退訂狂潮？），400 米直道加速不到 9 秒。
特斯拉拉著 Plaid 版 Model S 跑了 Laguna 賽道，成績是 1 分 30 秒 3，距離紀錄保持者邁凱倫 Senna 差距為 3 秒左右。
目前 Plaid 版 Model S 已經開放北美預定，售價為 13.999 萬美元（94.9 萬元），2021 年底交付——Model S 以性能之名重回 10 萬美元價位，你們認同嗎？
問答和其他
其實在電池發布之前，馬斯克還總結了特斯拉一年以來的成就。
首先他表示「這是了不起的一年（這是真的心大），以後還會有更好的日子到來」。
這裡插一個細節，由於疫情，發布會並未設觀眾席，而是安排了 200 多輛特斯拉車輛，觀眾們單獨坐在車內看演講，然後以喇叭的形式鼓掌，相當有趣——另外從現場圖片也可以看出，黑白特斯拉明顯更受歡迎。
其他就是回顧來時的路了，比如上海工廠 15 個月以來飛快的建設速度：
過去四個季度連續的盈利（可惜依然沒有進入標準普爾 500 指數）；
持續的正向現金流：
交付量全球一枝獨秀的正增長（這圖嘲諷 Maxxxxx）：
最後是超低的車輛生命周期碳足跡：
發布會之後的問答環節，馬斯克的發言我們摘錄如下：
「距離特斯拉車輛價格直接與燃油車相比，或更低，還有大概3年的時間」；
「看起來像是特斯拉在印錢，其實並不是，只是我們車輛的真實價值很高，使得我們像是在印錢」；
「V2G 聽起來很棒，但實際上實用價值比人們想像的低得多」；
「特斯拉的未來，有很大一部分取決於AI的未來，包括如何打造更富娛樂性，更具生產力的工具，但這是個長期目標。Robotaxi 會使你旅途過程中想找事情做，音樂之類的娛樂自然會加入進來」；
「很多中國企業的電動汽車都做得很好，但美國企業就沒那麼多了，包括電池生產、儲能等等，但我們會發展到那一步的，我們會一直傳播信號，你必須怎樣怎樣做，否則就會死去」；
「我們已經不數 Cybertruck 訂單了，太多了」。
（完）
來源：第一電動網
作者：電動星球News蟹老闆
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