馬斯克最近始終直言不諱地表示，想要消除特斯拉電池中的金屬鈷。2018年，他在社交媒體上表示，特斯拉電池中鈷的使用量不到3%，下一代電池將“不含鈷”。“電池日”活動(dòng)可能是公司首席執(zhí)行官準(zhǔn)確描述如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的機(jī)會(huì)。

9月22日，電動(dòng)汽車(chē)制造商特斯拉的“電池日”活動(dòng)就要開(kāi)幕了，其首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）在最近的財(cái)報(bào)電話會(huì)議上承諾，9月22日在加州帕洛阿爾托舉行的活動(dòng)“會(huì)讓你大吃一驚”。就連馬斯克本人都暗示：“這會(huì)讓我大吃一驚，我知道！我們應(yīng)該期待這場(chǎng)活動(dòng)會(huì)有許多激動(dòng)人心的事情。”

那么，到底是什么樣的東西讓他如此興奮？多年來(lái)，馬斯克以推文、公開(kāi)評(píng)論、申請(qǐng)專(zhuān)利及其電池科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)表研究論文的形式，暗示特斯拉可能會(huì)推出什么樣的電池技術(shù)突破。在電動(dòng)汽車(chē)鋰離子電池的續(xù)航里程方面，特斯拉已經(jīng)是行業(yè)的領(lǐng)先者，所以在“電池日”還會(huì)有哪些進(jìn)展值得關(guān)注。

特斯拉CEO埃隆·馬斯克在社交媒體上表示，特斯拉“電池日”上公布的技術(shù)不會(huì)立即帶來(lái)提振。他稱(chēng)：“特斯拉將增加而不是減少?gòu)乃上?、LG、CATL等合作伙伴購(gòu)買(mǎi)電池。盡管我們的電池供應(yīng)商正在全力以赴加速生產(chǎn)，但我們?nèi)灶A(yù)計(jì)2022年及以后將出現(xiàn)嚴(yán)重短缺。”

馬斯克還稱(chēng)：“特斯拉電池日的發(fā)布會(huì)影響長(zhǎng)期生產(chǎn)，所宣布的產(chǎn)品要到2022年才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，特別是Semi、CyberTruck以及Roadster的生產(chǎn)。”許多分析師預(yù)計(jì)，馬斯克在此次活動(dòng)中公布電池改進(jìn)方案，將擴(kuò)大該汽車(chē)制造商對(duì)通用汽車(chē)、大眾汽車(chē)以及其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。

特斯拉原計(jì)劃在4月份舉辦“電池日”活動(dòng)，但由于新冠肺炎疫情爆發(fā)，不得不將其重新安排到今年晚些時(shí)候。該公司在2019年4月舉辦了類(lèi)似的活動(dòng)，當(dāng)時(shí)的重點(diǎn)是自動(dòng)駕駛技術(shù)。無(wú)論你怎么評(píng)價(jià)馬斯克滿(mǎn)足最后期限和實(shí)現(xiàn)他所設(shè)定目標(biāo)的能力，但他肯定知道如何上演一場(chǎng)精彩的表演。但是，這位億萬(wàn)富翁的口袋里到底有什么會(huì)讓我們大吃一驚呢？

“餅干罐頭”

像大多數(shù)汽車(chē)公司一樣，特斯拉的電池從主要供應(yīng)商那里采購(gòu)，這樣它就可以專(zhuān)注于自己的核心使命——制造電動(dòng)汽車(chē)。該公司的所謂2170電池目前用于Model 3和Model Y上，由日本松下公司在內(nèi)華達(dá)州的特斯拉工廠生產(chǎn)。

但這些供應(yīng)可能會(huì)變得緊張。2018年，就在特斯拉開(kāi)始擴(kuò)大Model 3產(chǎn)能之際，松下的電池短缺加劇了特斯拉的“生產(chǎn)地獄”困境。馬斯克批評(píng)松下的電池生產(chǎn)速度限制了Model 3和Model Y的生產(chǎn)。松下首席執(zhí)行官津賀一宏(Kazuhiro Tsuga)預(yù)測(cè)，如果特斯拉繼續(xù)擴(kuò)大業(yè)務(wù)，其電池供應(yīng)能力將“達(dá)到極限”。

這表明，馬斯克可能會(huì)宣布，特斯拉將開(kāi)始自己生產(chǎn)電池。最近的收購(gòu)、泄露的照片、專(zhuān)利申請(qǐng)以及鋰離子電池的先驅(qū)開(kāi)發(fā)商之一、特斯拉電池研究主管杰夫·達(dá)恩（Jeff Dahn）發(fā)表的研究，都表明特斯拉正在向內(nèi)部電池生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。

最近，特斯拉所謂的內(nèi)部電池照片在浮出水面。據(jù)傳這些電池來(lái)自特斯拉神秘的“Roadrunner”項(xiàng)目，其大小似乎是松下2170電池的兩倍。它們的電力容量可能更高，同時(shí)對(duì)公司來(lái)說(shuō)，通過(guò)移除突片來(lái)生產(chǎn)成本更低，突片是電池的一部分，形成了電池和它所供電的目標(biāo)之間的連接。

基準(zhǔn)礦物情報(bào)公司(Benchmark Minonal Intelligence)的分析師卡斯帕·羅爾斯(Caspar Rawles)專(zhuān)注于鋰離子電池原材料領(lǐng)域的研究。他說(shuō)，他的團(tuán)隊(duì)將這種新電池命名為“特斯拉餅干罐頭”，因?yàn)樗雌饋?lái)外形就是這樣的。每節(jié)電池可容納更多能量意味著每個(gè)電池組中使用的電池更少，這可以幫助降低特斯拉的整體生產(chǎn)成本。這可能意味著未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格與燃油汽車(chē)相當(dāng)。

不僅僅是來(lái)源不明的泄露照片表明特斯拉正在制造自己的電池。今年早些時(shí)候，該公司在其位于加州弗里蒙特的工廠發(fā)布了招聘“電池制造”工程師的工作清單。特斯拉還與韓國(guó)Hanwha Corporation公司達(dá)成協(xié)議，購(gòu)買(mǎi)電池制造設(shè)備，這些設(shè)備首先運(yùn)往弗里蒙特，然后運(yùn)往內(nèi)華達(dá)州、上海和柏林的工廠。

160萬(wàn)公里續(xù)航電池

預(yù)計(jì)特斯拉還將披露其尋求制造“160萬(wàn)公里續(xù)航”電池的新細(xì)節(jié)，該數(shù)字指的是電池在更換之前可以在車(chē)內(nèi)使用的壽命。這就是達(dá)恩和他在新斯科舍省研究團(tuán)隊(duì)發(fā)揮作用的地方。

今年5月，有媒體報(bào)道稱(chēng)，特斯拉新的“160萬(wàn)公里續(xù)航”電池將與中國(guó)電池巨頭CATL聯(lián)合開(kāi)發(fā)，并將利用達(dá)恩的學(xué)術(shù)電池專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的技術(shù)。另?yè)?jù)報(bào)道，特斯拉正在就使用CATL的磷酸鋰離子電池進(jìn)行深入談判，這種電池不使用電動(dòng)汽車(chē)電池中最昂貴的金屬鈷。

“160萬(wàn)公里續(xù)航”電池預(yù)計(jì)將把特斯拉電池每千瓦時(shí)生產(chǎn)成本降至100美元以下。千瓦時(shí)是衡量現(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)電池組容量最常用的能源單位。許多專(zhuān)家認(rèn)為，達(dá)到這一關(guān)口將使特斯拉能夠以與汽油動(dòng)力汽車(chē)相同的價(jià)格銷(xiāo)售電動(dòng)汽車(chē)，從而加速電動(dòng)汽車(chē)的普及。

2015年出版的《Powerhouse: Inside the Invention of a Battery to Save the World》一書(shū)作者史蒂夫·萊文(Steve Levine)說(shuō)，馬斯克的主要目標(biāo)之一始終都是“讓內(nèi)燃機(jī)車(chē)在消費(fèi)者看來(lái)已經(jīng)過(guò)時(shí)，并讓他們覺(jué)得必須使用電動(dòng)汽車(chē)”。萊文補(bǔ)充說(shuō)：“要做到這一點(diǎn)，其中一種方法就是讓車(chē)看起來(lái)像是人們能夠終生使用的車(chē)。如果一塊電池能行駛160萬(wàn)公里，那意味著它可以使用76年。”

近幾個(gè)月來(lái)，特斯拉在達(dá)恩的研究基礎(chǔ)上提交了一系列專(zhuān)利申請(qǐng)。2019年12月，該公司提交了《二惡唑酮和腈亞硫酸鹽作為鋰離子電池電解液添加劑》的專(zhuān)利申請(qǐng)。該公司在申請(qǐng)中表示，這種物質(zhì)可以為電動(dòng)汽車(chē)和家用存儲(chǔ)產(chǎn)品帶來(lái)更好、更持久、更便宜的電池。

今年4月，特斯拉又提交了另一項(xiàng)專(zhuān)利申請(qǐng)，該申請(qǐng)包括名為“單晶”鎳鈷鋁(NCA)電極的東西。最成功的鋰離子電池系統(tǒng)包括使用鎳錳鈷(NMC)電極。在達(dá)恩及其團(tuán)隊(duì)發(fā)表的一篇關(guān)于“單晶陰極重要性”的論文中，他說(shuō)：“我們得出的結(jié)論是，這種類(lèi)型的電池應(yīng)該能夠?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)提供超過(guò)160萬(wàn)公里(100萬(wàn)英里)的續(xù)航能力，并在電網(wǎng)中儲(chǔ)存至少20年的能量。”換句話說(shuō)，這些新的單晶電極可以使特斯拉獲得與NMC電極相似或更好的能量密度。

如今，特斯拉的電池組以電池為特色，這些電池被打包成模塊，然后再打包成電池組?；氐阶畛醯腞oadster時(shí)代，電池模塊被用作公司在不取出整個(gè)電池的情況下取出可能需要更換的部分電池的手段。然而，那是12年前的事了，從那時(shí)起發(fā)生了很多事情。特斯拉已經(jīng)從一家小眾電動(dòng)汽車(chē)制造商轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)上最暢銷(xiāo)的電動(dòng)汽車(chē)制造商。

正如馬斯克過(guò)去指出的那樣，今天的電池模塊幾乎只是個(gè)額外的步驟，增加了重量，并沒(méi)有真正達(dá)到最初預(yù)計(jì)的目的。馬斯克隨后表示，未來(lái)是沒(méi)有模塊的電池包裝，這表明該公司的下一代電池將使用電池到包裝的設(shè)計(jì)。這樣的創(chuàng)新給特斯拉帶來(lái)了許多好處，從更低的生產(chǎn)成本到可能更高的能量密度。

特斯拉還提交了一份新的“tabless”電池設(shè)計(jì)申請(qǐng)，稱(chēng)該設(shè)計(jì)在現(xiàn)有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。馬斯克在社交媒體上寫(xiě)道，“這比聽(tīng)起來(lái)重要得多。”特斯拉的專(zhuān)利概述了一種電池設(shè)計(jì)，在這種設(shè)計(jì)中，凸起和小尖刺等特征可以連接不同的層，而不是依賴(lài)于焊接的、統(tǒng)一的導(dǎo)電凸片。

凸片是與電池供電的任何產(chǎn)品進(jìn)行連接的工具，它們的制造也需要相當(dāng)高的技巧。通過(guò)移除突片來(lái)簡(jiǎn)化這一過(guò)程，可以為特斯拉節(jié)省大量的時(shí)間、材料和資金。

特斯拉還用鈷嗎？

馬斯克最近始終直言不諱地表示，想要消除特斯拉電池中的金屬鈷。2018年，他在社交媒體上表示，特斯拉電池中鈷的使用量不到3%，下一代電池將“不含鈷”。“電池日”活動(dòng)可能是公司首席執(zhí)行官準(zhǔn)確描述如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的機(jī)會(huì)。

鈷是電池的關(guān)鍵成分，它也是電池中最昂貴的材料，經(jīng)常被指責(zé)在侵犯人權(quán)的條件下開(kāi)采，因此被稱(chēng)為“電池中的血鉆”。因此，科學(xué)家和初創(chuàng)公司都在爭(zhēng)先恐后地研發(fā)無(wú)鈷電池。

達(dá)恩就是這些科學(xué)家中的一員。他在2019年與人合著了一篇論文，得出結(jié)論，鈷對(duì)NCA型電池帶來(lái)的價(jià)值很小，甚至沒(méi)有價(jià)值。因?yàn)樵贜CA型電池中，鎳至少占過(guò)渡金屬層的90%。這篇論文希望能激發(fā)人們對(duì)無(wú)鈷材料的更多興趣，并特別將鋁、錳和鎂列為比鈷用途更多的三種元素。

但基準(zhǔn)礦物情報(bào)公司分析師卡斯帕·羅爾斯對(duì)此表示懷疑，他稱(chēng)特斯拉電池“無(wú)論如何都要使用鈷，即使其含量非常之低”。此外，特斯拉最近發(fā)布了一份可持續(xù)發(fā)展報(bào)告，該公司在報(bào)告中宣布將與采礦業(yè)合作，尋找更可持續(xù)的鈷來(lái)源。羅爾斯表示，這表明特斯拉將在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)使用鈷。

Gigafactories變成Terafactories？

在馬斯克承諾要讓我們大吃一驚的財(cái)報(bào)電話會(huì)議上，他還暗示了特斯拉制造足跡未來(lái)可能的發(fā)展方向。他說(shuō)，特斯拉的下一家工廠不會(huì)被稱(chēng)為Gigafactories工廠，而是會(huì)被稱(chēng)為“Terafactories工廠”。

如果Giga意味著十億的東西，那么Tera就等于一萬(wàn)億。特斯拉之所以決定將其設(shè)施命名為Gigafactories，是因?yàn)樗鼘⑸a(chǎn)GWh的電池容量。而TeraFactory可能意味著1000 GWh的電池容量，這是松下目前在內(nèi)華達(dá)州特斯拉工廠產(chǎn)能的20倍。

特斯拉最近的一筆收購(gòu)為其如何實(shí)現(xiàn)電池容量的這一指數(shù)增長(zhǎng)提供了線索。早在2018年，特斯拉就以提供價(jià)值2.18億美元股票的方式收購(gòu)了一家名為Maxwell Technologies的公司。后者最大的創(chuàng)新是干電極技術(shù)，它比更常用的濕電極技術(shù)更環(huán)保。Maxwell的技術(shù)消除了電流流經(jīng)電池組中的溶劑。該公司表示，這種可以應(yīng)用于不同化學(xué)成分的電池的干電極技術(shù)也提高了性能，而且比濕電極技術(shù)更具成本效益。

過(guò)渡到干電極技術(shù)可以使特斯拉消除目前專(zhuān)門(mén)用于濕電極生產(chǎn)的大量制造空間，這反過(guò)來(lái)將使其能夠?qū)⒏嗟碾姵厣a(chǎn)安裝到其設(shè)施中。因此，Gigafactories工廠就變成了Terafactories工廠。

特斯拉會(huì)成為電力公司嗎？

今年早些時(shí)候，特斯拉推出了一款名為AutoBidder的新產(chǎn)品，該產(chǎn)品允許參與特斯拉家庭存儲(chǔ)項(xiàng)目的客戶(hù)，如其澳大利亞電池農(nóng)場(chǎng)，在不需要的時(shí)候?qū)⒛茉椿厥劢o電網(wǎng)。可以把它想象成一個(gè)虛擬的發(fā)電廠網(wǎng)絡(luò)。如今，這個(gè)項(xiàng)目不僅僅存在于紙面上，特斯拉已經(jīng)正式申請(qǐng)要成為英國(guó)的電力供應(yīng)商。

達(dá)恩的一份演示截圖也被泄露，暗示特斯拉新的內(nèi)部生產(chǎn)的電池將“適用于并網(wǎng)汽車(chē)”。后來(lái)被私下公布的演示文稿中稱(chēng)：“有了智能電網(wǎng)，司機(jī)應(yīng)該能夠讓他們的車(chē)輛在停在家里或工作時(shí)充電或放電，設(shè)置最大和最小充電點(diǎn)，這樣就有可能進(jìn)行下一次所需的駕駛。車(chē)主應(yīng)該為此支付電費(fèi)。未來(lái)是非常令人興奮的。”

這將對(duì)特斯拉電動(dòng)汽車(chē)的所有權(quán)以及客戶(hù)如何將其車(chē)輛作為“有輪子的電池”賺錢(qián)產(chǎn)生巨大影響。但別指望馬斯克會(huì)宣布特斯拉會(huì)成為美國(guó)太平洋天然氣與電力公司(PG&E)那樣的能源巨頭。雖然在能源平臺(tái)上表明自己的地位是有價(jià)值的，但特斯拉距離成為電力公司的目標(biāo)還很遠(yuǎn)。

“還有一件事”

馬斯克公開(kāi)展示的一個(gè)商標(biāo)揭示了“另一件事”，無(wú)論是發(fā)布最新的跑車(chē)還是電動(dòng)全地形車(chē)輛，“電池日”都不是單純的產(chǎn)品推介活動(dòng)。萊文說(shuō)：“馬斯克知道如何通過(guò)給喜歡這些技術(shù)細(xì)節(jié)的人吃紅肉來(lái)喂養(yǎng)這頭科技野獸。”

馬斯克也敏銳地意識(shí)到了競(jìng)爭(zhēng)，無(wú)論是由比爾·蓋茨(另一位馬斯克對(duì)手)支持的、成立10年的加州圣何塞初創(chuàng)公司Quantumscape，還是由Model S的前首席工程師創(chuàng)立的電動(dòng)汽車(chē)初創(chuàng)公司Lucid Motors。Quantumscape聲稱(chēng)其鋰離子電池可以將電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程延長(zhǎng)50%。Lucid表示，它最近推出的轎車(chē)Air可以實(shí)現(xiàn)比特斯拉長(zhǎng)20%的續(xù)航里程。

電動(dòng)汽車(chē)上的電池不再是特斯拉的唯一領(lǐng)地。大眾、通用汽車(chē)和福特等傳統(tǒng)汽車(chē)制造商正在向電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)投入數(shù)十億美元，電池將發(fā)揮重要作用。萊文說(shuō)，如果馬斯克想要保持領(lǐng)先地位，他需要抓住這一時(shí)刻。他在談到Quantumscape和Lucid等公司時(shí)說(shuō)：“頭條新聞?wù)f這些是特斯拉殺手。在這個(gè)電池日上，特斯拉需要證明自己‘沒(méi)那么快被扼殺’。”