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L'unico "Battery Day" di Tesla finora si è tenuto a settembre 2020. A causa dell'epidemia, il Battery Day è stato posticipato di 5 mesi dalla data originale. Anche le misure di protezione per i partecipanti erano molto nuove: seduti nel parcheggio Guarda l'evento da un'auto elettrica.

Durante i cinque mesi di ritardo, il mercato globale dei veicoli a nuova energia è esploso, con vendite annuali che hanno superato per la prima volta la soglia dei 3 milioni [1]. Allo stesso tempo, la Gigafactory di Shanghai ha iniziato ad aumentare la sua capacità produttiva, stabilendo nuovi record di capacità produttiva su base mensile, facendo sì che questo Battery Day attiri molta attenzione.

Al Battery Day, tutti guardavano dall'auto

Non solo la modalità di partecipazione è unica, ma anche la location scelta da Musk è molto particolare. La fabbrica di Fremont è il primo stabilimento di assemblaggio di veicoli di Tesla. Musk ha trascorso qui il suo 47esimo compleanno due anni fa.

In un momento in cui la capacità di produzione della Model 3 era all’inferno, Musk guidò personalmente una squadra per “lottare per 21 giorni” e costruì una catena di montaggio temporanea semiautomatica nel parcheggio per sopravvivere alla crisi.

In "Battery Day", il dirigente di Tesla Drew Baglino ha ripercorso i giorni di lotta con il suo capo e ha riassunto il tema del Battery Day con il tono di Musk:

"Per costruire l'auto migliore al mondo, progettiamo il veicolo da zero in fabbrica. Ora faremo lo stesso con la batteria."

Successivamente è apparsa ufficialmente la vera protagonista di questa conferenza, la "batteria 4680".

Come suggerisce il nome, la batteria 4680 si riferisce ad una batteria cilindrica con un diametro di 46 mm e un'altezza di 80 mm. Rispetto alla batteria 2170 della generazione precedente (ovvero 21 mm di diametro e 70 mm di altezza), la densità di energia è notevolmente migliorata, il che può ridurre significativamente i costi di produzione del veicolo con la stessa durata della batteria.

Tra i tanti grandi progetti di Musk, la batteria 4680 è quello più vicino alla realizzazione. Ad oggi, quasi tutte le tecnologie nere su PPT sono state realizzate. Nella riunione del rapporto finanziario all'inizio del 2023, Musk ha affermato che il 2024 diventerà "4680".

Tuttavia, nell'aprile di quest'anno, Drew Baglino, un dirigente con un elevato quoziente intellettivo che ha presentato la batteria 4680 al Battery Day, si è inaspettatamente dimesso ed è diventato uno dei dipendenti di più alto rango nell'elenco di ottimizzazione del 10% di Tesla nei licenziamenti globali di Tesla.

Drew Baglino lavora in Tesla da più di 18 anni. Dopo che il co-fondatore JB Straubel si è dimesso nel 2019, Drew Baglino è stato di fatto il CTO e il leader della produzione di batterie 4680 e di ricerca e sviluppo.

Allora, cosa ha cambiato Musk?

determinazione a sciogliersi

Nel giugno 2019, la CNBC ha rivelato un misterioso edificio per uffici a Fremont, in California, a soli sette minuti di auto dalla fabbrica Tesla di Fremont. Fatta eccezione per il logo "Tesla" che può essere visto ovunque, il mondo esterno non ha idea di cosa sia succedendo nell'edificio.

Secondo la CNBC, questo è il “laboratorio segreto delle batterie” di Tesla e ha un titolo molto provocatorio:Tesla sta cercando di produrre le proprie batterie, liberandosi dalla dipendenza da Panasonic.

Panasonic è stata la più fedele sostenitrice di Tesla nei suoi primi giorni. Non solo ha investito generosamente 30 milioni di dollari alla vigilia della quotazione di quest'ultima, ma è stata anche il principale fornitore di batterie di Tesla.

Tuttavia, un rapporto della CNBC ha rivelato uno dei motivi per cui è stato lanciato il progetto della batteria 4680:L’alleanza tra Tesla e Panasonic è da tempo inseparabile.

Sin dal periodo di produzione di massa della Model S, Musk è stato critico nei confronti della capacità di produzione delle batterie di Panasonic. Quando si è trattato dell'inferno della produzione della Model 3, Musk ha dichiarato pubblicamente che la produzione delle batterie di Panasonic era troppo lenta. A quel tempo, i media americani riferirono che ci volevano 7 ore per produrre un set di 2170 pacchi batteria, e che il tasso di scarto + rilavorazione delle batterie prodotte raggiungeva il 40% [2].

Oltre ai problemi di capacità produttiva e resa, la differenza sostanziale tra le due parti è che la super fabbrica di Lingang, Shanghai, sta per essere completata. Considerando i costi di trasporto delle batterie e la pianificazione della capacità produttiva target di 500.000, Musk spera che Panasonic lo faccia. investite altro denaro e andate a Shanghai per costruire insieme una fabbrica di batterie.

Tuttavia, il business delle batterie di Panasonic subisce perdite per Tesla da molti anni. Spero che Tesla possa prendersi cura rapidamente dei suoi fratelli e lasciare che Panasonic recuperi il suo investimento il prima possibile. Pertanto, Panasonic ha affermato di essere disposta ad andare in Cina con Tesla, ma non ha ancora intrapreso alcuna azione sostanziale.

La crescente spaccatura con Panasonic ha rafforzato la determinazione di Tesla a produrre le proprie batterie.

Un altro grande background del progetto della batteria 4680 è un'altra torta disegnata da Musk in occasione del Battery Day:Entro tre anni verrà lanciato un modello economico al prezzo di 25.000 dollari (circa 178.000 RMB).

Nei veicoli puramente elettrici, la batteria rappresenta circa il 40% del costo dell’intero veicolo, il che è considerato da Musk il più grande ostacolo al lancio di modelli economici.

Secondo la visione di Musk, un modello più economico del Modello 3, il tanto vociferato Modello 2/Q, è cruciale. I modelli economici non solo possono espandere le vendite di auto di Tesla, ma rappresentano anche un peso importante per sostenere la crescita dei ricavi degli abbonamenti al software.

La prima persona a comprendere Musk è stata Cathie Wood, la fondatrice di Ark Fund. In una lettera aperta nel 2018, Wood ha rivelato la sua logica di valutazione per Tesla:Tesla si trasformerà da casa automobilistica in una “società di mobilità come servizio (MaaS)”.

I servizi MaaS sono il business software di Tesla costruito attorno ad algoritmi di guida autonoma, inclusi gli abbonamenti per le funzioni di guida assistita FSD, il business Robotaxi (taxi a guida autonoma), ecc.

Tra questi, i più importanti ricavi degli abbonamenti FSD sono combinati con le stazioni di super ricarica e altre attività in "servizi e altre entrate" nel rapporto finanziario di Tesla.

Per Tesla, anche se solo l’1% dei proprietari di automobili acquistasse il software FSD, finché le vendite di automobili saranno sufficientemente elevate, i profitti sarebbero considerevoli. Il modello economico da 25.000 dollari è l’arma migliore per espandere le vendite. Con l’aumento del numero di abbonamenti FSD, anche i costi di ricerca e sviluppo verranno diluiti, aumentando ulteriormente i margini di profitto.

Quindi, in quel Battery Day del 2020, che si tratti di perdere la dipendenza da Panasonic, di ulteriori diminuzioni dei costi delle batterie o di nuovi modelli da $ 25.000, tutto dipende da un obiettivo chiaro:

Batterie 4680 sviluppate e prodotte in serie.

gioco dei costi

L’indicatore fondamentale per misurare il costo delle batterie è il costo per unità di elettricità, ovvero il costo per kWh.

Nessuno lo capisce meglio del maniaco della caccia agli affari Musk. Secondo un rapporto pubblicato da UBS nel 2018, il costo delle batterie 2170 fornite da Panasonic a Tesla è di soli 111 dollari/kWh, il più basso del settore[4], che è inferiore a quello di LG Chem e LG Chem è inferiore di almeno il 25%.

Musk ha un'ossessione quasi patologica per il controllo dei costi di produzione. Secondo il Wall Street Journal, Musk ha l'abitudine di chiamare direttamente il presidente della Panasonic Kazuhiro Tsuga e chiedere a Panasonic di abbassare i prezzi [9]. Quest’ultimo si è lamentato di Musk[9]:

Elon ha ripetutamente chiesto prezzi più bassi e una volta gli ho risposto che se ciò fosse accaduto di nuovo, avremmo preso in considerazione la rimozione dei dipendenti e delle attrezzature Panasonic dalla Gigafactory.

Nel "Battery Day", Tesla ha rivelato come al solito la capacità delle celle della batteria 4680, la durata della batteria, la potenza e altri obiettivi di miglioramento, ma Musk è andato oltre e ha rivelato apertamente come Tesla intendesse "ridurre il costo per kWh del 56%". standard quantitativi:

Il 14% si affida alla progettazione, il 18% alla tecnologia di produzione, il 17% ai materiali degli elettrodi positivi e negativi (5% elettrodo negativo, 12% elettrodo positivo) e il 7% si affida alla tecnologia di integrazione di batterie e automobili.

Il design si riferisce al volume e ai cambiamenti strutturali della batteria stessa.

Poiché la batteria 4680 è più grossa della batteria 2170 e la capacità di una singola batteria è maggiore, un pacco batteria (cella) con la stessa capacità richiede meno batterie.

Secondo i calcoli, la batteria della versione a lungo raggio Model 3 richiede 4.400 2170 celle, mentre quando si passa a 4680 sono necessarie solo 960 celle. Ciò corrisponde a una significativa riduzione del numero di parti strutturali e di saldature, con conseguente riduzione dei costi.

Batteria 2170 e batteria 4680

Tecnologia di integrazione di batterie e automobili,Si riferisce alla tecnologia di pressofusione integrata del corpo e del nucleo della batteria.

L'attuale soluzione matura è composta da tre parti:Il corpo è diviso inLe due parti anteriore e posteriore e una parte centrale per l'alloggiamento della batteria vengono fuse separatamente e poi assemblate insieme.

Musk ha detto: perché le tre parti non possono essere fuse insieme e la batteria non può diventare parte della struttura dell'auto come il serbatoio del carburante di un aereo saldato all'ala?Secondo Musk, questa soluzione riduce il numero di parti di 370, il che ridurrà in modo più diretto il costo dell'intero veicolo.

La regolazione dei materiali degli elettrodi positivi e negativi testa il livello di laboratorio.

L'elettrodo positivo aumenta il contenuto di nichel e riduce il contenuto di cobalto. Poiché il nichel metallico (come le viti) è più economico del cobalto metallico, l'elettrodo negativo è drogato con silicio, il che non solo aumenta la capacità della batteria, ma l'elettrodo negativo in silicio puro è anche più economico dell'attuale elettrodo negativo in grafite tradizionale ($ 1 / kWh); ).

Il processo di produzione ruota attorno agli elettrodi, che rappresenta anche la difficoltà maggiore nella produzione di massa delle batterie 4680.

Il primo è rimuovere il design della linguetta e utilizzare l'intero fondo e l'involucro della batteria come linguette.In questo modo non è necessario rimuovere la batteria semilavorata dalla catena di montaggio, saldare le alette e poi rimetterle a posto. La catena di montaggio non si fermerà mai e, finché non ci sarà un'interruzione di corrente, non ce ne sarà bisogno per uscire dal lavoro.

Linguette della batteria e design con linguetta senza poli: diventano calvi e diventano più forti

Il secondo è sviluppare la tecnologia degli elettrodi secchi.L'attuale tecnologia tradizionale degli elettrodi bagnati consiste nel mescolare i materiali degli elettrodi positivi e negativi con una varietà di solventi e quindi rivestirli sulle espansioni polari. Poiché alcuni solventi sono altamente tossici, il solvente deve essere evaporato mediante cottura. Questo "forno" è lungo 100 metri e impiega fino a 12 ore per cuocere [2], il che fa stringere i denti al pazzo dell'efficienza Musk.

Come suggerisce il nome, la tecnologia degli elettrodi a secco rimuove la spina nel lato della "bagnatura e quindi asciugatura" e "impila" i materiali asciutti degli elettrodi positivi e negativi sui pezzi dell'elettrodo. La spesa per le attrezzature per unità di capacità produttiva è ridotta di 1/3, e l'area dell'officina e la perdita di energia sono ridotte del 90%[2], il che non solo fa risparmiare tempo ma anche un risparmio sull'affitto.

Entro il periodo di tre anni fissato da Musk, Tesla ha risolto quasi tutti i problemi di produzione:

Nel settembre 2021, Musk ha annunciato di aver verificato le prestazioni e la durata della batteria 4680 [6]. Ciò dimostra che Tesla ha raggiunto gli obiettivi prefissati in termini di progettazione della batteria e regolazione dei materiali degli elettrodi positivi e negativi.

Nel gennaio 2022, Tesla ha prodotto 1 milione di batterie 4680 nella fabbrica pilota, sufficienti a fornire 1.000 Model Y. Nell’ottobre 2023, la capacità di produzione delle batterie salirà a 20 milioni di unità.

L'unico problema riguarda la tecnologia degli elettrodi a secco.Entro la fine del 2023, Tesla aveva effettivamente lanciato due generazioni di batterie 4680, ma nessuna delle due aveva realizzato completamente la tecnologia degli elettrodi a secco:Solo l'elettrodo negativo è asciutto e l'elettrodo positivo è ancora un elettrodo umido tradizionale.

Gli elettrodi rappresentano l’elemento più costoso nella produzione delle celle della batteria e ricevono anche il maggior numero di KPI nelle attività di riduzione dei costi. Se i doppi elettrodi a secco non verranno implementati per un giorno, Tesla sarà ancora più lontana dal suo obiettivo di riduzione dei costi del 56%.

La più grande difficoltà affrontata dalla tecnologia degli elettrodi secchi è che non esistono attrezzature già pronte, quindi possiamo solo "imparare facendo, imparare facendo". L'effetto non è buono quando si regolano i parametri. Se i parametri non sono corretti, l'attrezzatura deve essere cambiato. Se l'attrezzatura non può essere migliorata bene, dovrai cambiare fornitore. Nonostante ciò, quando il primo CyberTruck dotato di doppio elettrodo secco 4680 è uscito ufficialmente dalla linea di produzione, tutti i dubbi del settore sulle batterie 4680 sono scomparsi.

Anche se c’è ancora una certa distanza dall’obiettivo di riduzione dei costi del 56%, dopo i progressi tecnologici, è solo questione di tempo prima che la capacità produttiva e il tasso di rendimento aumentino.

Dopo aver superato tutte le difficoltà, Tesla affrontò una domanda che fece ridere e piangere le persone:La batteria 4680 autoprodotta è ancora importante per Tesla?

Abilità e intelligenza fantastiche vengono sconfitte dal modello dell’Asia orientale

Quando è stato avviato il progetto della batteria 4680, uno dei motivi principali era quello di eliminare la dipendenza da Panasonic e ridurre i costi delle batterie.

Quando Tesla completò tutti gli OKR del progetto, rimasero imbarazzati nello scoprire che tutti i problemi che avevano dovuto affrontare quell'anno erano stati risolti.

Il primo è la struttura della catena di fornitura: mentre inizia la costruzione della fabbrica di Shanghai Lingang, Tesla introduce LG e CATL e Panasonic fornisce batterie solo alle fabbriche statunitensi. Questo modello di catena di fornitura non può essere più stabile e sicuro per Tesla.

Allo stesso tempo, Panasonic e LG stanno sviluppando anche le batterie 4680 e la produzione in serie è imminente. Sebbene CATL non abbia rivelato i progressi della batteria 4680, ha lanciato la batteria Kirin "Hexagonal Warrior" alla fine dello scorso anno e si dice che la riduzione dei costi sia davvero impressionante.

Ancora più importante, durante i quattro anni in cui Tesla ha lavorato sulla batteria 4680,Batteria di alimentazioneIl costo è crollato.

Sebbene il prezzo del carbonato di litio, la materia prima per le batterie elettriche, sia aumentato vertiginosamente nel 2021, dallo scorso anno il carbonato di litio ha iniziato a crollare, insieme agli anni di esperienza delle fabbriche di batterie cinesi che hanno ampliato selvaggiamente la produzione Il 60% della capacità produttiva mondiale, i due si sono combinati per ridurre completamente i costi delle batterie.

L'idea di Musk per risolvere il problema dei costi è quella di "utilizzare il metodo più costoso per ridurre i costi". Ci vogliono dieci contabili al mese per calcolare i conti. Musk farà scrivere a 50 programmatori una serie di programmi per automatizzare il processo contabile e completarlo in un giorno.

Dalla Gigafactory che produce la Model 3 all’astronave di SpaceX, questo insieme di idee non presenta svantaggi. Ma quando si tratta di ridurre i costi delle batterie, Musk sottovaluta in qualche modo le persone coraggiose e laboriose dell’Asia orientale.

A causa dell’enorme domanda di terminali a valle, i produttori cinesi di batterie hanno adottato l’idea di compressione dei costi più semplice nel settore manifatturiero: utilizzare la scala per diluire i costi.

All'inizio di quest'anno, si vociferava che CATL stesse promuovendo batterie al litio ferro fosfato con un prezzo non superiore a 0,4 yuan/Wh alle case automobilistiche. Secondo Tesla il costo delle batterie 2170 ($ 111/kWh) è sceso del 56% nel 2018. , Batteria 4680 di Tesla L'obiettivo di costo è di almeno 0,35 yuan/Wh Anche se Tesla raggiungesse il suo obiettivo, il divario tra le due parti sarebbe minimo.

All'assemblea degli azionisti di Tesla nel giugno di quest'anno, Musk ha proposto piccoli obiettivi per il team delle batterie 4680 dopo aver proposto un pacchetto di compensi da 46 miliardi di dollari:I costi di fine anno sono in linea con i fornitori.

Il costo della batteria non può creare un divario significativo con i fornitori tradizionali, il che incide ulteriormente su un altro motivo fondamentale per la realizzazione del progetto della batteria 4680:Un modello economico per $ 25.000.

Nella visione di Musk, la batteria 4680 a basso costo è la chiave per portare il nuovo modello al prezzo di $ 25.000. Tuttavia, i tempi sono cambiati e le controparti cinesi possono produrre 100 modelli economici al prezzo di 25.000 dollari all’anno, e alcune case automobilistiche cinesi possono ripetere il processo due volte l’anno.

BYD, una volta ridicolizzata da Musk, ha visto il suo margine di profitto lordo aumentare al 28,1% mentre il prezzo medio unitario delle sue auto è sceso a 140.000 yuan, superando Tesla.

Che si tratti della fabbrica di batterie in difficoltà da 100 giorni, o della guerra dei prezzi dei veicoli elettrici dagli occhi rossi, o delle dimissioni di Drew Baglino, il leader del progetto del nucleo della batteria 4680, sembra che tutti stiano inviando un messaggio:Le batterie 4680 autoprodotte non sono più così importanti.

FINE

Al Battery Day del 2020, Musk ha rivelato sfacciatamente le sue ambizioni quel giorno:Lasciamo che Tesla diventi l’azienda manifatturiera più forte al mondo.

Tuttavia, questo Battery Day è diventato finora l’unico Battery Day di Tesla. Negli anni successivi, fu l'annuale "AI Day" a conquistare l'opinione pubblica, testimoniando la successiva apparizione dei chip FSD, dei cluster di addestramento Dojo, degli algoritmi di guida autonoma end-to-end e del robot umanoide Tesla Bot.

2022 AI Day, debutta la “persona reale” del Tesla Bot

Nel primo trimestre di quest’anno, il business automobilistico di Tesla è crollato del 13% su base annua. Di fronte agli investitori che si sentivano profondamente malpagati, la risposta di Musk è stata: “Se consideri Tesla solo come un’azienda automobilistica, allora cosa ne pensi di Tesla. ?” La comprensione è unilaterale.

Rispetto agli aggiornamenti buddisti della serie "S3XY" e ai frequenti ritardi di modelli misteriosi, la grande torta di Musk negli ultimi anni si è ovviamente avvicinata al campo dell'intelligenza artificiale, dalla trasmissione in diretta dell'algoritmo v12 alle voci sull'ingresso della FSD Cina, dal debutto dei robotaxi su Twitter ai robot Andando a lavorare in fabbrica l'anno prossimo, Tesla si allontana sempre più dal “manifatturiero”.

La logica di valutazione di Wall Street è probabilmente solo superficiale. La ragione più vicina alla verità è probabilmente che la capacità produttiva di Tesla non è più un vantaggio di Tesla, sia che si tratti di veicoli completi o di componenti chiave come le batterie, i fornitori cinesi si affidano invece a una forza forte capacità produttive hanno progressivamente tolto il diritto di parola nella catena di fornitura.

Sulla strada della guida autonoma e dell’intelligenza artificiale basata su chip, algoritmi e software, l’offerta di talenti della Silicon Valley e l’accumulo di ricerca e sviluppo di software e hardware sono in una chiara posizione di leadership.

In qualità di capo di un’azienda americana, Musk ovviamente sa meglio di chiunque altro dove dovrebbe essere scavato il fossato di Tesla.

Riferimenti

[1] Il mercato globale dei veicoli elettrici nel 2020, Canalys

[2] La difficile nascita del 4680. Solo Tesla osa costruire batterie come questa LatePost

[3] Tre domande e tre risposte sul sistema di guida completamente autonoma (FSD) di Tesla, CICC

[4] Le batterie Tesla dimostrano il miglior rapporto qualità-prezzo della categoria, UBS

[5] Il megacast frontale del modello Y della Tesla Giga Texas è tanto intimidatorio quanto rivoluzionario, Teslarati

[6] Elon Musk è tornato all'“inferno della produzione” con la batteria 4680 di Tesla? IEEE Spectrum

[7] Una causa da 1 miliardo di dollari per la protezione dei diritti ha rivelato la strada di Tesla verso l’auto-salvataggio con batterie al litio e ha istituito una revisione dell’auto

[8] Successo con Tesla, perdita con Toyota: Panasonic Battery Apocalypse, Tokawa Research Institute

[9] Tesla ha bisogno del suo produttore di batterie Uno scontro culturale minaccia la loro relazione, Wall Street Journal

Editore: Li Motian

Progettazione visiva: Shu Rui

Redattore responsabile: Li Motian

Immagine di copertina da ShotDeck