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O único "Dia da Bateria" da Tesla até agora foi realizado em setembro de 2020. Devido à epidemia, o Dia da Bateria foi adiado em 5 meses da data original. As medidas de proteção para os participantes também foram muito novas - sentados no estacionamento Assista ao evento a partir de. um carro elétrico.

Durante os cinco meses de atraso, o mercado global de veículos com novas energias explodiu, com vendas anuais ultrapassando a marca de 3 milhões pela primeira vez [1]. Ao mesmo tempo, a Gigafactory de Xangai começou a explodir em capacidade de produção, estabelecendo novos recordes de capacidade de produção mensalmente, fazendo com que este Dia da Bateria atraisse muita atenção.

No Battery Day, todo mundo estava assistindo do carro

Não só o método de participação é único, mas o local escolhido por Musk também é muito particular. A fábrica de Fremont é a primeira fábrica de montagem de veículos da Tesla. Musk passou seu 47º aniversário aqui há dois anos.

Numa altura em que a capacidade de produção do Modelo 3 estava num inferno, Musk liderou pessoalmente uma equipa para "lutar durante 21 dias" e construiu uma linha de montagem temporária semiautomática no estacionamento para sobreviver à crise.

No “Dia da Bateria”, o executivo da Tesla, Drew Baglino, revisou os dias de luta com seu chefe e resumiu o tema do Dia da Bateria no tom de Musk:

"Para construir o melhor carro do mundo, projetamos o veículo desde o início na fábrica. Agora faremos o mesmo com a bateria."

Posteriormente, apareceu oficialmente o verdadeiro protagonista desta conferência, a “bateria 4680”.

Como o nome sugere, a bateria 4680 refere-se a uma bateria cilíndrica com diâmetro de 46 mm e altura de 80 mm. Em comparação com a bateria 2170 da geração anterior (ou seja, 21 mm de diâmetro e 70 mm de altura), a densidade de energia é bastante melhorada, o que pode reduzir significativamente os custos de produção de veículos com a mesma vida útil da bateria.

Entre os muitos grandes projetos de Musk, a bateria 4680 é o que está mais próximo da realização. Até hoje, quase todas as tecnologias negras no PPT foram realizadas. Na reunião de relatório financeiro no início de 2023, Musk disse que 2024 se tornará "4.680".

No entanto, em abril deste ano, Drew Baglino, um executivo de alto EQ que revelou a bateria 4680 no Battery Day, renunciou inesperadamente e se tornou um dos funcionários de mais alto escalão na lista de otimização de 10% da Tesla nas demissões globais da Tesla.

Drew Baglino trabalhou na Tesla por mais de 18 anos. Depois que o cofundador JB Straubel renunciou em 2019, Drew Baglino foi o CTO de fato e líder da produção de baterias e P&D 4680.

Então, o que mudou Musk?

determinação para terminar

Em junho de 2019, a CNBC expôs um misterioso edifício de escritórios em Fremont, Califórnia, que fica a apenas sete minutos de carro da fábrica da Tesla Fremont. Exceto pelo logotipo “Tesla” que pode ser visto em todos os lugares, o mundo exterior não tem ideia do que é. acontecendo no prédio. Nada.

Segundo a CNBC, este é o “laboratório secreto de baterias” da Tesla e tem um título muito provocativo:A Tesla está tentando fabricar suas próprias baterias, livrando-se da dependência da Panasonic.

A Panasonic foi o maior defensor da Tesla nos seus primeiros dias. Não só investiu generosamente 30 milhões de dólares na véspera da listagem desta última, como também foi o principal fornecedor de baterias da Tesla.

No entanto, um relatório da CNBC revelou uma das razões pelas quais o projeto da bateria 4680 foi lançado:A aliança entre Tesla e Panasonic é inseparável há muito tempo.

Desde o período de produção em massa do Modelo S, Musk tem criticado a capacidade de produção de baterias da Panasonic. Quando se trata do inferno de produção do Modelo 3, Musk declarou publicamente que a produção de baterias da Panasonic era muito lenta. Naquela época, a mídia americana informou que demorava 7 horas para produzir um conjunto de 2.170 baterias, e a taxa de sucata + retrabalho das baterias produzidas já chegou a 40% [2].

Além das questões de capacidade de produção e rendimento, a diferença substancial entre as duas partes é que a superfábrica em Lingang, Xangai, está prestes a ser concluída. Considerando os custos de transporte da bateria e o planejamento da capacidade de produção alvo de 500.000, Musk espera que a Panasonic o faça. invistam dinheiro adicional e vão para Xangai para construir juntos uma fábrica de baterias.

No entanto, o negócio de baterias da Panasonic vem sofrendo perdas para a Tesla há muitos anos. Espero que a Tesla possa cuidar rapidamente de seus irmãos e permitir que a Panasonic recupere seu investimento o mais rápido possível. Portanto, a Panasonic disse que está disposta a ir para a China com a Tesla, mas ainda não tomou nenhuma medida substantiva.

A crescente divergência com a Panasonic reforçou a determinação da Tesla em produzir as suas próprias baterias.

Outro grande pano de fundo do projeto da bateria 4680 é outra torta desenhada por Musk no Battery Day:Dentro de três anos, será lançado um modelo barato com preço de US$ 25 mil (aproximadamente RMB 178 mil).

Nos veículos 100% elétricos, a energia da bateria representa cerca de 40% do custo de todo o veículo, o que é considerado por Musk como o maior obstáculo ao lançamento de modelos baratos.

De acordo com a visão de Musk, um modelo mais barato que o Modelo 3 – o suposto Modelo 2/Q é crucial. Modelos baratos podem não apenas expandir as vendas de automóveis da Tesla, mas também são um peso importante para apoiar o crescimento de sua receita de assinatura de software.

A primeira pessoa a compreender Musk foi Cathie Wood, fundadora do Ark Fund. Numa carta aberta em 2018, Wood revelou a sua lógica de avaliação para a Tesla:A Tesla deixará de ser uma montadora para se tornar uma “empresa de mobilidade como serviço (MaaS)”.

Os serviços MaaS são negócios de software da Tesla construídos em torno de algoritmos de direção autônoma, incluindo assinaturas para funções de direção assistida FSD, negócios de Robotaxi (táxi autônomo), etc.

Entre eles, a receita de assinatura FSD mais importante é combinada com estações de supercarregamento e outros negócios em "serviços e outras receitas" no relatório financeiro da Tesla.

Para a Tesla, mesmo que apenas 1% dos proprietários de automóveis comprem software FSD, desde que as vendas de automóveis sejam suficientemente elevadas, os lucros serão muito consideráveis. O modelo barato de US$ 25 mil é a melhor arma para expandir as vendas. À medida que o número de assinaturas do FSD aumenta, os custos de pesquisa e desenvolvimento também serão diluídos, aumentando ainda mais as margens de lucro.

Portanto, naquele Dia da Bateria em 2020, seja para eliminar a dependência da Panasonic, novas quedas nos custos da bateria ou novos modelos de US$ 25.000, todos eles dependem de um objetivo claro:

4.680 baterias desenvolvidas e produzidas em massa.

jogo de custo

O principal indicador para medir o custo da bateria é o custo por unidade de eletricidade, ou seja, o custo por kWh.

Ninguém entende isso melhor do que o maníaco caçador de pechinchas Musk. De acordo com um relatório divulgado pelo UBS em 2018, o custo das 2.170 baterias fornecidas pela Panasonic à Tesla é de apenas US$ 111/kWh, o mais baixo do setor[4]. que é inferior ao da LG Chem e LG Chem é pelo menos 25% inferior.

Musk tem uma obsessão quase patológica em controlar os custos de produção. Segundo o Wall Street Journal, Musk tem o hábito de ligar diretamente para o presidente da Panasonic, Kazuhiro Tsuga, e pedir à Panasonic que baixe os preços [9]. Este último reclamou de Musk[9]:

Elon pediu repetidamente preços mais baixos e uma vez eu respondi a ele que, se isso acontecesse novamente, consideraríamos remover funcionários e equipamentos da Panasonic da Gigafactory.

No "Dia da Bateria", a Tesla divulgou a capacidade de 4.680 células da bateria, vida útil da bateria, energia e outras metas de melhoria, como de costume, mas Musk foi além e revelou abertamente como a Tesla planejava "reduzir o custo por kWh em 56%". padrões quantitativos:

14% depende do design, 18% depende da tecnologia de produção, 17% depende de materiais de eletrodos positivos e negativos (5% eletrodo negativo, 12% eletrodo positivo) e 7% depende de bateria e tecnologia de integração automotiva.

Design refere-se ao volume e às mudanças estruturais da própria bateria.

Como a bateria 4680 é mais espessa que a bateria 2170 e a capacidade de uma única bateria é aumentada, uma bateria (célula) com a mesma capacidade requer menos baterias.

De acordo com os cálculos, a bateria da versão de longo alcance do Modelo 3 requer 4.400 células 2170, e apenas 960 células são necessárias na mudança para 4680. Isso corresponde a uma redução significativa no número de peças estruturais e soldagem, reduzindo assim os custos.

Bateria 2170 e bateria 4680

Tecnologia de integração automotiva e de bateria,Refere-se à tecnologia de fundição integrada do corpo e do núcleo da bateria.

A solução madura atual é composta por três partes:O corpo é dividido emAs duas partes frontal e traseira e uma parte central para abrigar a bateria são fundidas separadamente e depois montadas juntas.

Musk disse por que as três partes não podem ser fundidas e a bateria se tornar parte da estrutura do carro como um tanque de combustível de avião soldado à asa?Segundo Musk, esta solução reduz o número de peças em 370, o que reduzirá de forma mais direta o custo de todo o veículo.

O ajuste dos materiais dos eletrodos positivos e negativos testa o nível de laboratório.

O eletrodo positivo aumenta o teor de níquel e reduz o teor de cobalto. Como o níquel metálico (como parafusos) é mais barato que o cobalto metálico; o eletrodo negativo é dopado com silício, o que não apenas aumenta a capacidade da bateria, mas o eletrodo negativo de silício puro também é mais barato que o eletrodo negativo de grafite convencional atual (US$ 1/kWh). ).

O processo de produção gira em torno de eletrodos, o que também é a maior dificuldade na produção em massa de 4.680 baterias.

Uma é remover o design da aba e usar toda a parte inferior e o invólucro da bateria como abas.Dessa forma, não há necessidade de retirar a bateria semiacabada da linha de montagem, soldar as abas e depois colocá-las de volta. A linha de montagem nunca pode parar e, desde que não haja queda de energia, não há necessidade. para sair do trabalho.

Designs de abas de bateria e abas sem pólo: ficando carecas e ficando mais fortes

A segunda é desenvolver tecnologia de eletrodo seco.A tecnologia atual de eletrodo úmido consiste em misturar materiais de eletrodo positivo e negativo com uma variedade de solventes e, em seguida, revesti-los nas peças polares. Como alguns solventes são altamente tóxicos, o solvente precisa ser evaporado por cozimento. Esse “forno” tem 100 metros de comprimento e leva até 12 horas para assar [2], o que faz o louco por eficiência Musk cerrar os dentes.

Como o nome sugere, a tecnologia de eletrodo seco remove o espinho no lado de "umedecer e depois secar" e "empilha" materiais de eletrodo positivos e negativos secos nas peças do eletrodo. O gasto com equipamento por unidade de capacidade de produção é reduzido em 1/3, e a área da oficina e a perda de energia são reduzidas em 90%[2], o que não só economiza tempo, mas também aluguel.

Dentro do período de três anos estabelecido por Musk, a Tesla resolveu quase todos os problemas de produção:

Em setembro de 2021, Musk anunciou que havia verificado o desempenho e a vida útil da bateria 4680 [6]. Isso mostra que a Tesla atingiu seus objetivos definidos em termos de design de bateria e ajuste de materiais de eletrodos positivos e negativos.

Em janeiro de 2022, a Tesla produziu 1 milhão de baterias 4.680 na fábrica piloto, o suficiente para abastecer 1.000 Modelo Ys. Em outubro de 2023, a capacidade de produção de baterias saltará para 20 milhões de unidades.

O único problema vem com a tecnologia de eletrodo seco.No final de 2023, a Tesla havia lançado duas gerações de baterias 4.680, mas nenhuma delas havia realizado totalmente a tecnologia de eletrodo seco:Apenas o eletrodo negativo está seco, e o eletrodo positivo ainda é um eletrodo úmido tradicional.

Os eletrodos são o elo mais caro na fabricação de células de bateria e também recebem o maior número de KPIs em tarefas de redução de custos. Se os eletrodos duplos secos não forem implementados por um dia, a Tesla estará mais longe de sua meta de redução de custos de 56%.

A maior dificuldade enfrentada pela tecnologia de eletrodo seco é que não existe um equipamento pronto, então só podemos “aprender fazendo, aprender fazendo”. O efeito não é bom no ajuste dos parâmetros. precisa ser trocado. Se o equipamento não puder ser bem melhorado, você terá que mudar de fornecedor. Mesmo assim, quando o primeiro CyberTruck equipado com eletrodo seco duplo 4680 saiu oficialmente da linha de produção, todas as dúvidas da indústria sobre as baterias 4680 desapareceram.

Embora ainda haja uma distância da meta de redução de custos de 56%, após os avanços tecnológicos, é apenas uma questão de tempo até que a capacidade de produção e a taxa de rendimento aumentem.

Depois de superar todas as dificuldades, Tesla se deparou com uma questão que fez as pessoas rirem e chorarem:A bateria 4680 de produção própria ainda é importante para a Tesla?

Habilidades e inteligência fantásticas são derrotadas pelo modelo do Leste Asiático

Quando o projeto da bateria 4680 foi estabelecido, um dos principais motivos foi livrar-se da dependência da Panasonic e reduzir os custos da bateria.

Quando a Tesla concluiu todos os OKRs do projeto, eles ficaram envergonhados ao descobrir que todos os problemas que enfrentaram naquele ano haviam sido resolvidos para eles.

A primeira é a estrutura da cadeia de abastecimento: à medida que a fábrica de Shanghai Lingang inicia a construção, a Tesla introduz LG e CATL, e a Panasonic fornece baterias apenas para fábricas dos EUA. Este padrão de cadeia de abastecimento não pode ser mais estável e seguro para a Tesla.

Ao mesmo tempo, Panasonic e LG também estão desenvolvendo baterias 4.680 e a produção em massa é iminente. Embora a CATL não tenha divulgado o progresso da bateria 4680, lançou a bateria Kirin "Hexagonal Warrior" no final do ano passado, e diz-se que a redução de custos é muito impressionante.

Mais importante ainda, durante os quatro anos em que Tesla trabalhou na bateria 4680,Bateria de energiaO custo despencou.

Embora o preço do carbonato de lítio, matéria-prima para baterias de energia, tenha disparado em 2021, desde o ano passado, o carbonato de lítio entrou em queda livre. Juntamente com os anos de experiência das fábricas de baterias chinesas que têm expandido a produção descontroladamente e contabilizado. 60% da capacidade de produção mundial, os dois se combinaram para reduzir totalmente os custos das baterias.

A ideia de Musk para resolver o problema de custos é "usar o método mais caro para reduzir custos". São necessários dez contadores por mês para calcular as contas. Musk terá 50 programadores para escrever um conjunto de programas para automatizar o processo contábil. e conclua em um dia.

Desde a Gigafactory que produz o Model 3 até à nave estelar da SpaceX, este conjunto de ideias não tem desvantagens. Mas quando se trata de reduzir os custos das baterias, Musk subestima um pouco o povo trabalhador e corajoso do Leste Asiático.

Devido à enorme procura de terminais a jusante, os fabricantes chineses de baterias adoptaram a ideia mais simples de compressão de custos na indústria transformadora: utilizar escala para diluir custos.

No início deste ano, havia rumores de que a CATL estava promovendo baterias de fosfato de ferro-lítio com um preço não superior a 0,4 yuan/Wh para montadoras. De acordo com o custo da bateria 2170 da Tesla (US$ 111/kWh) caiu 56% em 2018. , Bateria 4680 da Tesla A meta de custo é de pelo menos 0,35 yuans/Wh. Mesmo que a Tesla atinja seu objetivo, a diferença entre as duas partes será mínima.

Na reunião de acionistas da Tesla em junho deste ano, Musk propôs pequenas metas para a equipe da bateria 4680 depois de propor um pacote de compensação de US$ 46 bilhões:Os custos de final de ano estão no mesmo nível dos fornecedores.

O custo da bateria não pode abrir uma lacuna significativa em relação aos fornecedores convencionais, o que afecta ainda mais outra razão principal para o estabelecimento do projecto de bateria 4680:Um modelo barato por US$ 25.000.

Na visão de Musk, a bateria 4680 de baixo custo é a chave para levar o novo modelo à faixa de preço de US$ 25 mil. No entanto, os tempos mudaram e as contrapartes chinesas podem produzir 100 modelos baratos ao preço de 25 mil dólares por ano, e algumas montadoras chinesas podem fazer iterações duas vezes por ano.

A BYD, outrora ridicularizada por Musk, viu a sua margem de lucro bruto aumentar para 28,1%, enquanto o preço unitário médio dos seus carros caiu para 140.000 yuans, ultrapassando a Tesla.

Quer seja a fábrica de baterias que está lutando há 100 dias, ou a guerra de preços dos veículos elétricos, ou a demissão de Drew Baglino, o líder do projeto central da bateria 4680, todos parecem estar enviando uma mensagem:As baterias 4680 autoproduzidas não são mais tão importantes.

fim

No Battery Day de 2020, Musk revelou descaradamente suas ambições naquele dia:Deixe a Tesla se tornar a empresa manufatureira mais forte do mundo.

No entanto, este Dia da Bateria tornou-se o único Dia da Bateria da Tesla até agora. Nos anos seguintes, foi o “Dia da IA” anual que tomou conta da opinião pública, testemunhando o aparecimento sucessivo de chips FSD, clusters de treino Dojo, algoritmos de condução autónoma ponta-a-ponta e do robô humanóide Tesla Bot.

Dia da IA ​​de 2022, estreia da "pessoa real" do Tesla Bot

No primeiro trimestre deste ano, o negócio automotivo da Tesla caiu 13% em relação ao ano anterior. Diante de investidores que se sentiam profundamente mal pagos, a resposta de Musk foi: “Se você considera a Tesla apenas uma empresa automobilística, então o que você acha da Tesla. ?” O entendimento é unilateral.”

Em comparação com as atualizações budistas da série "S3XY" e os frequentes atrasos de modelos misteriosos, a grande torta de Musk nos últimos anos obviamente se aproximou do campo da inteligência artificial, desde a transmissão ao vivo do algoritmo v12 até os rumores de entrada do FSD China, da estreia do robotaxi no Twitter aos robôs Indo trabalhar em uma fábrica no próximo ano, a Tesla está se afastando cada vez mais da “fabricação”.

A lógica de avaliação de Wall Street é provavelmente apenas superficial. A razão que está mais próxima da verdade é provavelmente que a capacidade de produção da Tesla não é mais uma vantagem da Tesla, sejam veículos completos ou componentes-chave, como baterias. capacidades de produção. As capacidades retiraram gradualmente o direito de falar na cadeia de abastecimento.

No caminho da condução autónoma e da inteligência artificial baseada em chips, algoritmos e software, a oferta de talentos e a acumulação de I&D de software e hardware em Silicon Valley estão numa clara posição de liderança.

Como chefe de uma empresa americana, Musk obviamente sabe melhor do que ninguém onde o fosso de Tesla deve ser cavado.

Referências

[1] O mercado global de veículos elétricos em 2020, Canalys

[2] O difícil nascimento de 4680. Somente Tesla se atreve a construir baterias como esta.

[3] Três perguntas e três respostas sobre o sistema de direção totalmente autônoma (FSD) da Tesla, CICC

[4] As baterias Tesla provam ser o melhor valor da classe, UBS

[5] O megacast frontal do Modelo Y da Tesla Giga Texas é tão intimidante quanto revolucionário, Teslarati

[6] Elon Musk está de volta ao “inferno da produção” com a bateria 4680 da Tesla? IEEE Spectrum

[7] Uma ação judicial de US$ 1 bilhão para proteção de direitos revelou o caminho da Tesla para o auto-resgate com baterias de lítio e estabeleceu uma revisão do carro

[8] Sucesso com Tesla, perda com Toyota: Panasonic Battery Apocalypse, Tokawa Research Institute

[9] Tesla precisa de seu fabricante de baterias. Um choque cultural ameaça seu relacionamento, Wall Street Journal.

Editor: Li Motian

Design visual: Shu Rui

Editor responsável: Li Motian

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