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Teslas bisher einziger „Battery Day“ fand im September 2020 statt. Aufgrund der Epidemie wurde der Battery Day um 5 Monate vom ursprünglichen Termin verschoben. Sehr neuartig waren auch die Schutzmaßnahmen für die Teilnehmer – vom Parkplatz aus beobachten Sie die Veranstaltung ein Elektroauto.

In den fünf Monaten der Verzögerung explodierte der weltweite Markt für New-Energy-Fahrzeuge, und der Jahresabsatz überstieg erstmals die 3-Millionen-Marke [1]. Gleichzeitig begann die Shanghai Gigafactory ihre Produktionskapazitäten zu steigern und stellte jeden Monat neue Produktionskapazitätsrekorde auf, was diesem Batterietag große Aufmerksamkeit verschaffte.

Beim Battery Day schauten alle vom Auto aus zu

Nicht nur die Art der Teilnahme ist einzigartig, sondern auch der von Musk gewählte Ort ist sehr speziell. Das Werk in Fremont ist Teslas erstes Fahrzeugmontagewerk. Hier verbrachte Musk vor zwei Jahren seinen 47. Geburtstag.

Zu einer Zeit, als die Produktionskapazität des Modells 3 in der Hölle lag, führte Musk persönlich ein Team zum „Kampf für 21 Tage“ und baute auf dem Parkplatz eine halbautomatische temporäre Montagelinie, um die Krise zu überstehen.

Am „Battery Day“ ließ Tesla-Manager Drew Baglino die Tage des Kampfes mit seinem Chef Revue passieren und fasste das Thema des Battery Day im Ton von Musk zusammen:

„Um das beste Auto der Welt zu bauen, entwerfen wir das Fahrzeug von Grund auf im Werk. Jetzt machen wir dasselbe mit der Batterie.“

Anschließend erschien offiziell der eigentliche Protagonist dieser Konferenz, „4680-Batterie“.

Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei der 4680-Batterie um eine zylindrische Batterie mit einem Durchmesser von 46 mm und einer Höhe von 80 mm. Im Vergleich zur Batterie der vorherigen Generation 2170 (d. h. 21 mm Durchmesser und 70 mm Höhe) ist die Energiedichte erheblich verbessert, was die Fahrzeugproduktionskosten bei gleicher Batterielebensdauer erheblich senken kann.

Unter den vielen großen Projekten von Musk ist die 4680-Batterie dasjenige, das der Verwirklichung am nächsten kommt. Bis heute wurden fast alle schwarzen Technologien auf PPT realisiert. Bei der Finanzberichtssitzung Anfang 2023 sagte Musk, dass 2024 „4680“ werden wird.

Doch im April dieses Jahres trat Drew Baglino, ein hochrangiger EQ-Manager, der auf dem Battery Day die 4680-Batterie vorstellte, unerwartet zurück und wurde einer der ranghöchsten Mitarbeiter auf Teslas 10-%-Optimierungsliste bei Teslas weltweiten Entlassungen.

Drew Baglino arbeitet seit mehr als 18 Jahren bei Tesla. Nach dem Rücktritt von Mitbegründer JB Straubel im Jahr 2019 war Drew Baglino de facto CTO und Leiter der 4680-Batterie- und Forschungs- und Entwicklungsproduktion.

Was hat Musk also verändert?

Entschlossenheit, sich zu trennen

Im Juni 2019 enthüllte CNBC ein mysteriöses Bürogebäude in Fremont, Kalifornien, das nur sieben Autominuten von der Tesla-Fabrik in Fremont entfernt liegt. Die Außenwelt hat keine Ahnung, was es ist Im Gebäude passiert nichts.

Laut CNBC handelt es sich dabei um Teslas „geheimes Batterielabor“ mit einem sehr provokanten Titel:Tesla versucht, eigene Batterien herzustellen und sich von der Abhängigkeit von Panasonic zu lösen.

Panasonic war in seinen Anfängen der treueste Unterstützer von Tesla und investierte am Vorabend seiner Börsennotierung nicht nur großzügige 30 Millionen US-Dollar, sondern war auch Teslas wichtigster Batterielieferant.

Ein CNBC-Bericht enthüllte jedoch einen der Gründe, warum das 4680-Batterieprojekt ins Leben gerufen wurde:Die Allianz zwischen Tesla und Panasonic ist seit langem unzertrennlich.

Seit der Massenproduktion des Modells S kritisiert Musk die Batterieproduktionskapazität von Panasonic. Als es zur Produktionshölle des Modells 3 kam, erklärte Musk öffentlich, dass die Batterieproduktion von Panasonic zu langsam sei. Amerikanische Medien berichteten damals, dass die Herstellung eines Satzes von 2170 Batteriepaketen 7 Stunden dauerte und die Ausschuss- + Nacharbeitsquote der produzierten Batterien einst bis zu 40 % betrug [2].

Neben Produktionskapazitäts- und Ertragsproblemen besteht der wesentliche Unterschied zwischen den beiden Parteien darin, dass die Superfabrik in Lingang, Shanghai, kurz vor der Fertigstellung steht. Angesichts der Batterietransportkosten und der angestrebten Produktionskapazitätsplanung von 500.000 hofft Musk, dass Panasonic dies tun wird Investieren Sie zusätzliches Geld und gehen Sie nach Shanghai, um gemeinsam eine Batteriefabrik zu bauen. Probieren Sie es aus.

Allerdings erleidet das Batteriegeschäft von Panasonic seit vielen Jahren Verluste für Tesla. Ich hoffe, dass Tesla sich schnell um seine Brüder kümmern kann und Panasonic seine Investition so schnell wie möglich zurückerhalten kann. Daher hat Panasonic erklärt, dass es bereit ist, mit Tesla nach China zu gehen, hat jedoch noch keine substanziellen Maßnahmen ergriffen.

Der wachsende Konflikt mit Panasonic hat Teslas Entschlossenheit gestärkt, eigene Batterien herzustellen.

Ein weiterer wichtiger Hintergrund des 4680-Batterieprojekts ist ein weiterer Kuchen, den Musk am Battery Day gezeichnet hat:Innerhalb von drei Jahren wird ein günstiges Modell zum Preis von 25.000 US-Dollar (ca. 178.000 RMB) auf den Markt kommen.

Bei reinen Elektrofahrzeugen macht die Power-Batterie etwa 40 % der Gesamtkosten des Fahrzeugs aus, was Musk als größtes Hindernis für die Einführung günstiger Modelle ansieht.

Entscheidend ist laut Musks Vision ein günstigeres Modell als Model 3 – das kolportierte Model 2/Q. Günstige Modelle können nicht nur die Autoverkäufe von Tesla steigern, sondern sind auch ein wichtiger Faktor, um das Wachstum der Einnahmen aus Software-Abonnements zu unterstützen.

Die erste Person, die Musk verstand, war Cathie Wood, die Gründerin des Ark Fund. In einem offenen Brief im Jahr 2018 legte Wood ihre Bewertungslogik für Tesla offen:Tesla wird sich von einem Autohersteller in ein „Mobility as a Service (MaaS)-Unternehmen“ verwandeln.

MaaS-Dienste sind Teslas Softwaregeschäft, das auf selbstfahrenden Algorithmen basiert, einschließlich Abonnements für unterstützte Fahrfunktionen FSD, Robotaxi-Geschäft (selbstfahrendes Taxi) usw.

Unter ihnen werden die wichtigsten FSD-Abonnementeinnahmen im Finanzbericht von Tesla mit Superladestationen und anderen Unternehmen in „Dienstleistungen und sonstige Einnahmen“ zusammengefasst.

Selbst wenn für Tesla nur 1 % der Autobesitzer FSD-Software kaufen, werden die Gewinne sehr beträchtlich sein, solange die Autoverkäufe hoch genug sind. Das 25.000-Dollar-Billigmodell ist die beste Waffe, um den Umsatz zu steigern. Da die Zahl der FSD-Abonnements steigt, werden auch die Forschungs- und Entwicklungskosten verwässert, was die Gewinnmargen weiter erhöht.

An diesem Tag der Batterie im Jahr 2020 hängt also alles von einem klaren Ziel ab, egal ob es um die Abkehr von Panasonic, weitere Senkungen der Batteriekosten oder neue 25.000-Dollar-Modelle geht:

Entwicklung und Massenproduktion von 4680-Batterien.

Kostenspiel

Der zentrale Indikator zur Messung der Batteriekosten sind die Kosten pro Stromeinheit, also die Kosten pro kWh.

Niemand versteht das besser als der Schnäppchenjäger Musk. Laut einem Bericht der UBS aus dem Jahr 2018 betragen die Kosten für die von Panasonic an Tesla gelieferten 2170-Batterien nur 111 US-Dollar/kWh, die niedrigsten in der Branche[4]. was niedriger ist als der von LG Chem und LG CATL ist mindestens 25 % niedriger.

Musk hat eine fast pathologische Besessenheit davon, die Produktionskosten zu kontrollieren. Dem Wall Street Journal zufolge hat Musk die Angewohnheit, Panasonic-Präsident Kazuhiro Tsuga direkt anzurufen und Panasonic zu bitten, die Preise zu senken [9]. Letzterer beschwerte sich über Musk[9]:

Elon forderte wiederholt niedrigere Preise, und als ich ihm antwortete, dass wir, falls dies erneut passieren sollte, darüber nachdenken würden, Mitarbeiter und Geräte von Panasonic aus der Gigafactory zu entfernen.

Am „Battery Day“ gab Tesla wie üblich seine 4680-Batteriezellenkapazität, Batterielebensdauer, Leistung und andere Verbesserungsziele bekannt, aber Musk ging noch weiter und gab offen bekannt, wie Tesla plante, „die Kosten pro kWh um 56 % zu senken“, und gab klare Hinweise quantitative Standards:

14 % verlassen sich auf Design, 18 % auf Produktionstechnologie, 17 % auf positive und negative Elektrodenmaterialien (5 % negative Elektrode, 12 % positive Elektrode) und 7 % verlassen sich auf Batterie- und Automobilintegrationstechnologie.

Unter Design versteht man das Volumen und die strukturellen Veränderungen der Batterie selbst.

Da der 4680-Akku dicker ist als der 2170-Akku und die Kapazität eines einzelnen Akkus erhöht ist, benötigt ein Akkupack (Zelle) mit der gleichen Kapazität weniger Akkus.

Berechnungen zufolge benötigt das Batteriepaket der Long-Range-Version des Model 3 4.400 2170-Zellen, bei der Umstellung auf 4680 werden nur noch 960 Zellen benötigt. Dies entspricht einer deutlichen Reduzierung der Strukturteile und Schweißnähte und damit einer Kostensenkung.

2170-Akku und 4680-Akku

Batterie- und Automobilintegrationstechnologie,Es bezieht sich auf die integrierte Druckgusstechnologie von Gehäuse und Batteriekern.

Die derzeit ausgereifte Lösung besteht aus drei Teilen:Der Körper ist unterteilt inDie beiden Vorder- und Hinterteile sowie ein Mittelteil zur Aufnahme der Batterie werden separat gegossen und dann zusammengefügt.

Musk sagte, warum können die drei Teile nicht zusammengegossen werden und die Batterie wird Teil der Fahrzeugstruktur wie ein Flugzeugtreibstofftank, der an den Flügel geschweißt wird?Laut Musk reduziert diese Lösung die Anzahl der Teile um 370, was die Kosten des gesamten Fahrzeugs am direktesten senken wird.

Die Anpassung der positiven und negativen Elektrodenmaterialien testet das Laborniveau.

Die positive Elektrode erhöht den Nickelgehalt und verringert den Kobaltgehalt. Da metallisches Nickel (z. B. Schrauben) billiger ist als metallisches Kobalt; die negative Elektrode ist mit Silizium dotiert, was nicht nur die Batteriekapazität erhöht, sondern die negative Elektrode aus reinem Silizium ist auch billiger als die aktuelle gängige negative Elektrode aus Graphit (1 $/kWh). ).

Der Produktionsprozess dreht sich um Elektroden, was auch die größte Schwierigkeit bei der Massenproduktion von 4680-Batterien darstellt.

Eine besteht darin, das Laschendesign zu entfernen und die gesamte Batterieunterseite und das gesamte Gehäuse als Laschen zu verwenden.Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, die halbfertige Batterie vom Fließband zu entfernen, die Laschen anzuschweißen und sie dann wieder einzusetzen. Das Fließband kann niemals anhalten, und solange es keinen Stromausfall gibt, besteht keine Notwendigkeit von der Arbeit gehen.

Batterielaschen und pollose Laschendesigns: immer kahl und stärker

Die zweite besteht darin, die Trockenelektrodentechnologie zu entwickeln.Die derzeitige gängige Nasselektrodentechnologie besteht darin, positive und negative Elektrodenmaterialien mit einer Vielzahl von Lösungsmitteln zu mischen und diese dann auf die Polstücke aufzutragen. Da einige Lösungsmittel hochgiftig sind, muss das Lösungsmittel durch Backen verdampft werden. Dieser „Ofen“ ist 100 Meter lang und braucht bis zu 12 Stunden zum Backen [2], was den Effizienz-Verrückten Musk zum Zähneknirschen bringt.

Wie der Name schon sagt, beseitigt die Trockenelektrodentechnologie das Problem des „Benetzens und anschließenden Trocknens“ und „stapelt“ trockene positive und negative Elektrodenmaterialien auf den Elektrodenstücken. Der Ausrüstungsaufwand pro Produktionskapazitätseinheit wird um 1/3 reduziert, die Werkstattfläche und der Energieverlust werden um 90 % reduziert[2], was nicht nur Zeit, sondern auch Miete spart.

Innerhalb der von Musk gesetzten Dreijahresfrist löste Tesla nahezu alle Produktionsprobleme:

Im September 2021 gab Musk bekannt, dass er die Leistung und Lebensdauer der 4680-Batterie überprüft habe [6]. Dies zeigt, dass Tesla seine gesetzten Ziele hinsichtlich des Batteriedesigns und der Anpassung der positiven und negativen Elektrodenmaterialien erreicht hat.

Im Januar 2022 produzierte Tesla in der Pilotfabrik 1 Million 4680-Batterien, genug, um 1.000 Model Y zu versorgen. Im Oktober 2023 wird die Batterieproduktionskapazität auf 20 Millionen Einheiten steigen.

Das einzige Problem ergibt sich aus der Trockenelektrodentechnologie.Bis Ende 2023 hatte Tesla tatsächlich zwei Generationen von 4680-Batterien herausgebracht, aber keiner von beiden hatte die Trockenelektrodentechnologie vollständig realisiert:Nur die negative Elektrode ist trocken und die positive Elektrode ist immer noch eine herkömmliche Nasselektrode.

Elektroden sind das teuerste Glied bei der Herstellung von Batteriezellen und erhalten auch die meisten KPIs bei Kostensenkungsaufgaben. Wenn die dualen Trockenelektroden einen Tag lang nicht implementiert werden, wird Tesla von seinem Ziel einer Kostensenkung von 56 % weiter entfernt sein.

Die größte Schwierigkeit bei der Trockenelektrodentechnologie besteht darin, dass es keine vorgefertigte Ausrüstung gibt, sodass wir nur „durch Handeln lernen“ können. Der Effekt ist nicht gut, wenn die Parameter nicht korrekt sind Wenn die Ausrüstung nicht gut verbessert werden kann, müssen Sie den Lieferanten wechseln. Doch als der erste CyberTruck mit der Dual-Trockenelektrode 4680 offiziell vom Band lief, sind in der Branche alle Zweifel an den 4680-Batterien verschwunden.

Auch wenn das Kostensenkungsziel von 56 % noch weit entfernt ist, ist es nach technologischen Durchbrüchen nur eine Frage der Zeit, bis die Produktionskapazität und die Ausbeute steigen.

Nachdem er alle Schwierigkeiten überwunden hatte, stand Tesla vor einer Frage, die die Leute zum Lachen und Weinen brachte:Ist die selbst produzierte 4680-Batterie für Tesla immer noch wichtig?

Fantastische Fähigkeiten und Klugheit unterliegen dem ostasiatischen Modell

Als das 4680-Batterieprojekt ins Leben gerufen wurde, bestand einer der Hauptgründe darin, die Abhängigkeit von Panasonic zu beseitigen und die Batteriekosten zu senken.

Als Tesla alle OKRs des Projekts abgeschlossen hatte, stellten sie mit Verlegenheit fest, dass alle Probleme, mit denen sie in diesem Jahr konfrontiert waren, für sie gelöst worden waren.

Das erste ist die Struktur der Lieferkette: Während die Fabrik in Shanghai Lingang mit dem Bau beginnt, führt Tesla LG und CATL ein und Panasonic liefert nur Batterien an US-Fabriken. Dieses Lieferkettenmuster kann für Tesla nicht stabiler und sicherer sein.

Gleichzeitig entwickeln Panasonic und LG auch 4680-Akkus und die Massenproduktion steht unmittelbar bevor. Obwohl CATL den Fortschritt der 4680-Batterie nicht bekannt gegeben hat, brachte das Unternehmen Ende letzten Jahres die Kirin-Batterie „Hexagonal Warrior“ auf den Markt, und die Kostensenkung soll sehr beeindruckend sein.

Noch wichtiger ist, dass Tesla in den vier Jahren, in denen Tesla an der 4680-Batterie gearbeitet hat,Power-AkkuDie Kosten sind stark gesunken.

Obwohl der Preis für Lithiumcarbonat, den Rohstoff für Energiebatterien, im Jahr 2021 einst in die Höhe geschnellt ist, hat Lithiumcarbonat seit letztem Jahr einen Abwärtstrend eingeleitet, gepaart mit der jahrelangen Erfahrung chinesischer Batteriefabriken, die die Produktion stark ausgeweitet haben 60 % der weltweiten Produktionskapazität haben zusammen dazu geführt, dass die Batteriekosten deutlich gesenkt wurden.

Musks Idee zur Lösung des Kostenproblems besteht darin, „die teuerste Methode zur Kostensenkung zu verwenden“. Für die Berechnung der Konten sind zehn Buchhalter pro Monat erforderlich. Musk lässt 50 Programmierer eine Reihe von Programmen schreiben, um den Buchhaltungsprozess zu automatisieren und es an einem Tag fertigstellen.

Von der Gigafactory, die das Model 3 produziert, bis hin zum Raumschiff von SpaceX – diese Reihe von Ideen hat keine Nachteile. Doch wenn es um die Reduzierung der Batteriekosten geht, unterschätzt Musk die fleißigen und mutigen Menschen Ostasiens etwas.

Aufgrund der enormen Nachfrage nach nachgelagerten Terminals haben chinesische Batteriehersteller die einfachste Idee der Kostenkomprimierung in der Fertigungsindustrie übernommen: die Nutzung von Größenordnungen zur Kostenverdünnung.

Zu Beginn dieses Jahres gab es Gerüchte, dass CATL den Automobilherstellern Lithium-Eisenphosphat-Batterien zu einem Preis von nicht mehr als 0,4 Yuan/Wh bewirbt. Laut Tesla sind die Batteriekosten des 2170 (111 USD/kWh) im Jahr 2018 um 56 % gesunken , Teslas 4680-Batterie Das Kostenziel liegt bei mindestens 0,35 Yuan/Wh. Selbst wenn Tesla sein Ziel erreicht, wird der Abstand zwischen den beiden Parteien minimal sein.

Auf der Tesla-Aktionärsversammlung im Juni dieses Jahres schlug Musk kleine Ziele für das 4680-Batterie-Team vor, nachdem er ein Vergütungspaket in Höhe von 46 Milliarden US-Dollar vorgeschlagen hatte:Die Kosten zum Jahresende liegen auf dem Niveau der Lieferanten.

Die Batteriekosten können keine nennenswerte Lücke zu den Mainstream-Anbietern schließen, was einen weiteren Hauptgrund für die Gründung des 4680-Batterieprojekts betrifft:Ein günstiges Modell für 25.000 Dollar.

In Musks Vision ist die kostengünstige 4680-Batterie der Schlüssel, um das neue Modell auf den Preis von 25.000 US-Dollar zu bringen. Die Zeiten haben sich jedoch geändert, und chinesische Kollegen können 100 Modelle billiger Modelle zu einem Preis von 25.000 US-Dollar pro Jahr produzieren, und einige chinesische Automobilhersteller können zweimal im Jahr iterieren.

BYD, einst von Musk lächerlich gemacht, verzeichnete einen Anstieg seiner Bruttogewinnmarge auf 28,1 %, während der durchschnittliche Stückpreis seiner Autos auf 140.000 Yuan sank und damit Tesla übertraf.

Ob es die Batteriefabrik ist, die seit 100 Tagen zu kämpfen hat, der rotäugige Preiskampf bei Elektrofahrzeugen oder der Rücktritt von Drew Baglino, dem Leiter des 4680-Batterie-Kernprojekts, sie alle scheinen eine Botschaft zu senden:Eigenproduzierte 4680-Akkus sind nicht mehr so ​​wichtig.

Ende

Beim Battery Day 2020 verriet Musk unverhohlen seine Ambitionen an diesem Tag:Lassen Sie Tesla zum stärksten produzierenden Unternehmen der Welt werden.

Allerdings ist dieser Battery Day bislang der einzige Battery Day von Tesla. In den folgenden Jahren war es der jährliche „KI-Tag“, der die öffentliche Meinung eroberte und Zeuge des sukzessiven Auftauchens von FSD-Chips, Dojo-Trainingsclustern, durchgängigen autonomen Fahralgorithmen und dem humanoiden Roboter Tesla Bot wurde.

2022 AI Day, Tesla Bot debütiert als „echte Person“.

Im ersten Quartal dieses Jahres brach das Automobilgeschäft von Tesla im Jahresvergleich um 13 % ein. Angesichts der Anleger, die sich zutiefst unterbezahlt fühlten, antwortete Musk: „Wenn Sie Tesla nur als Autounternehmen betrachten, was denken Sie dann über Tesla?“ ?“ Das Verständnis ist einseitig.“

Verglichen mit den buddhistischen Updates der „S3XY“-Reihe und den häufigen Verzögerungen mysteriöser Modelle hat sich Musks großer Kuchen in den letzten Jahren offensichtlich näher an den Bereich der künstlichen Intelligenz gerückt, von der Live-Übertragung des v12-Algorithmus bis hin zu den Gerüchten über den Einstieg von FSD China, vom Debüt von Robotaxi auf Twitter bis hin zu Robotern, die nächstes Jahr in einer Fabrik arbeiten werden, entfernt sich Tesla immer weiter von der „Fertigung“.

Die Bewertungslogik der Wall Street ist wahrscheinlich nur oberflächlich. Der Grund, der der Wahrheit näher kommt, ist wahrscheinlich, dass Teslas Produktionskapazität nicht mehr der Vorteil von Tesla ist, egal ob es sich um komplette Fahrzeuge oder Schlüsselkomponenten wie Batterien handelt Produktionskapazitäten haben nach und nach das Mitspracherecht in der Lieferkette verloren.

Auf dem Weg des autonomen Fahrens und der auf Chips, Algorithmen und Software basierenden künstlichen Intelligenz nehmen das Talentangebot und die Ansammlung von Software- und Hardware-Forschung und -Entwicklung im Silicon Valley eine klare Spitzenposition ein.

Als Chef eines amerikanischen Unternehmens weiß Musk offensichtlich besser als jeder andere, wo Teslas Graben ausgehoben werden sollte.

Referenzen

[1] Der globale Markt für Elektrofahrzeuge im Jahr 2020, Canalys

[2] Die schwierige Geburt von 4680. Nur Tesla wagt es, Batterien wie diese zu bauen

[3] Drei Fragen und drei Antworten zum vollständig autonomen Fahrsystem (FSD) von Tesla, CICC

[4] Tesla-Batterien erweisen sich als die preiswertesten ihrer Klasse (UBS)

[5] Der Front-Megacast des Model Y von Tesla Giga Texas ist ebenso einschüchternd wie revolutionär，Teslarati

[6] Ist Elon Musk mit Teslas 4680-Batterie wieder in der „Produktionshölle“? IEEE Spectrum

[7] Eine 1-Milliarde-US-Dollar-Klage zum Schutz von Rechten enthüllte Teslas Weg zur Selbstrettung mit Lithiumbatterien und führte zu einer Autoprüfung

[8] Erfolg mit Tesla, verlieren mit Toyota: Panasonic Battery Apocalypse, Tokawa Research Institute

[9] Tesla braucht seinen Batteriehersteller. Ein Kulturkonflikt bedroht ihre Beziehung, Wall Street Journal

Herausgeber: Li Motian

Visuelles Design: Shu Rui

Verantwortlicher Redakteur: Li Motian

Titelbild von ShotDeck