奥斯汀,我们有麻烦了!特斯拉陷入电池地狱
路透德克萨斯州奥斯丁8月10日电- - -马斯克表示,原型设计很容易,但量产很困难。说到期待已久的赛博卡车,特斯拉的“地狱”是其开创性的4680电池。
特斯拉上个月交付了第一辆未来派不锈钢电镀电动皮卡,首席执行官马斯克在10月份表示,该公司可能会在2025年的某个时候达到25万辆的年产量。
但九名知情人士表示,特斯拉要达到这种生产速度还有很长的路要走,主要瓶颈之一是该公司利用新的干涂层技术生产赛博卡车使用的4680电池的速度。
根据路透社基于公开数据和消息来源提供的未公布数据的综合计算,特斯拉位于德克萨斯州的Giga工厂目前生产4680块电池,每年只能为大约2.4万辆赛博卡车提供动力,约为所需产量的十分之一。
通过干式涂层电极,而不是使用更慢、更昂贵的湿式涂层,能够大规模提高电池产量,这是特斯拉在2020年预测的一个关键因素,即它将使电池成本减半以上,大幅削减投资,并创建更小、更环保的工厂。
由于此事的敏感性,这九人要求匿名。他们表示,特斯拉还没有达到工业规模的干涂层,以足够快的速度生产4680块电池,以达到其生产目标。
知情人士表示,4680电池的阳极没有问题,但特斯拉在阴极(电池中最昂贵的部件)的同样技术上遇到了困难。
据电池技术顾问袁高介绍,干涂层阳极和阴极在实验室得到了验证,也适用于小型储能设备,如超级电容器,甚至一些小型电池。
“但到目前为止,还没有人能以足够高的速度大规模生产大型电动汽车电池。特斯拉是第一个尝试将其商业化的公司,”在汽车行业工作了30年的高说。
“挑战在于,特斯拉不仅要扩大规模,加快生产速度,还必须开发自己的设备和工具。至少可以这么说,这是令人生畏的。”
特斯拉没有回答路透社的详细问题。
破解密码
据其中三个消息来源称,赛博卡车上的4680块电池估计包括1360个独立电池。
这意味着,特斯拉每年需要生产3.4亿个电池,也就是每天生产近100万个电池,才能供应25万辆电动皮卡。目前,电动皮卡正进入一个与福特(Ford)的F-150 Lightning、里维安(Rivian)的R1T和通用汽车(General Motors)的电动悍马(Hummer)等竞争对手竞争的热门市场。
据路透社根据特斯拉的数据计算,目前特斯拉奥斯汀工厂生产1000万块4680电池大约需要16周的时间,并得到了三位消息人士的证实。
这意味着每年有3250万个电池,或者只够近2.4万辆皮卡——这还只是赛博卡车的电池。
特斯拉还希望使用4680块电池为其他车辆提供动力,其中最引人注目的是该公司计划在本世纪20年代中期推出的2.5万美元的小型车。
特斯拉在加州弗里蒙特的4680块电池的生产能力有限,但其工厂主要用于试点生产。特斯拉的长期电池供应商之一松下(Panasonic)正计划在美国建造至少两家工厂,但第一家工厂刚刚破土动工。
九名知情人士中有两人认为,特斯拉扩大4680产量的进程可能会加快,尤其是在一条生产线的生产技术稳定下来之后。
他们表示,特斯拉第一次专注于建立可靠的技术诀窍,以生产无缺陷的电池。这是一个耗时的过程,但“一旦你破解了密码并建立了稳定性,它就像指数级增长”,其中一人表示。
“速度会加快。干涂料领域已经有很大的吸引力。”
特斯拉的电池主管德鲁·巴格里诺(Drew Baglino)去年10月表示,该公司目前在奥斯汀的两条生产线上生产4680块电池,并计划分两个阶段在那里安装总共8条生产线,最后4条生产线将于2024年底投入运行。
不过,其中一位知情人士说,将现有技术从一条生产线复制到另一条生产线并非易事。
消息人士称,在盈利的生产线上,只有约5%的电池被丢弃,但随着每条新生产线的投产,废品率可能飙升至30%-50%,并在这一水平徘徊数月。
其中一名消息人士表示,特斯拉的阴极干涂法并不比旧的湿涂法快,尽管废品率已降至10%至20%。
巴格里诺没有回应记者的置评请求。
“蜜糖混乱”
消息人士称,特斯拉正在努力将阴极材料(包括锂、锰和镍)与粘合剂混合,并将它们粘在金属箔上以制造阴极,而不需要使用水分。
其中两名知情人士表示,这一工艺在少量情况下有效,但当特斯拉试图扩大规模时,会产生大量热量,熔化了粘合剂,其中一名知情人士认为,粘合剂是聚四氟乙烯,更常见的是特氟龙。
另一位消息人士说:“如果你把胶水融化,很快所有东西都会变成一大块黏糊糊的东西。”
消息人士称,特斯拉面临的同样问题是用于涂覆金属箔以生产电池电极的机器,这种设备类似于带有大滚筒的大型杂志和报纸印刷机。
为了加速电池的生产,特斯拉正试图同时在多条磁箔上涂上活性电池材料,而且速度要快。
这需要大而宽的滚筒,以及施加巨大的力来将材料压在铝箔上。但消息人士称,由于滚筒又大又宽,因此均匀施加压力是一项挑战。
消息人士称,当压力不均匀时,特斯拉得到的电极表面和厚度不均匀,这对电池没有任何用处,需要废弃。
或许更有问题的是,在今年3月的一次电池会议上,特斯拉的巴格里诺在炉边聊天时表示,特斯拉仍在建立一个全新的质量验证系统,以便他们能够剔除涂层有缺陷的电池。
其中一位知情人士表示,具体来说,这是关于围绕特斯拉电池开发、制造和现场使用建立数据基础设施,因为在某些情况下,缺陷隐藏在涂层中,几个月后才显现出来。
换句话说,特斯拉还不知道哪些干电池是好的,哪些需要丢弃,消息人士说。
(Norihiko Shirouzu奥斯汀报道,Paul Lienert底特律报道;编辑:David Clarke)
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