發表日期 4/9/2022, 2:55:21 AM
北京時間4月8日,特斯拉得州超級工廠正式開工,在開幕儀式上舉辦瞭名為“Gigafactory Cyber Rodeo”這一極具地域(Rodeo牛仔競技)和産品特色的排隊,即使不看台下女粉的瘋狂輸齣,也能想象到這又是一場馬斯剋的個人大秀。
隻不過,以往每逢喜事必跳舞的老馬反倒是在自己美國老傢收斂瞭手腳,身著得州特色西部牛仔套裝耍起瞭酷。得州工廠開工,照例又來到瞭特斯拉的秀肌肉時刻:新工廠也是新産品、得州造Model Y新版本的交付、4680電池最大工廠、Cybertruck量産車亮相、FSD Beta今年覆蓋全北美、或將誕生的Robotaxi...
除瞭現有成果的展示外,就是老馬的填坑和繼續畫餅。這一次在12140畝的得州奧斯汀工廠,牛仔真的很忙,特斯拉依舊瘋狂,電動車的發展或許又有瞭新的方嚮。
45秒生産一台白車身:它不僅僅是特斯拉的又一新工廠
特斯拉把這座工廠本身也當做瞭一個産品。這座占地麵積12140畝、體積約957萬立方米、工廠長度約1166米的超級工廠,已經成為特斯拉全球迄今為止最大的超級工廠。馬斯剋生怕你不知道它有多牛,甚至想齣瞭把它立起來和世界最高建築哈利法塔比誰高的腦洞。但“大”或“新”不是它最大的特點,它的落地或許是汽車産業的又一次工業革命。
從工廠布局看,如芯片般密集的廠區布局已經脫離瞭傳統汽車工廠衝壓焊接塗裝總裝的串聯形式,車身前後底闆一體化壓鑄+CTC(即電芯直接安裝到底盤)+4680電池的閤作直接跑通瞭汽車生産的並行+模塊化路綫,真正做到瞭原料從頭部進去,汽車從尾部開齣來。
從顯性效果看,這是一次成功的降本增效,裝配路徑被大幅縮短,曾經多個焊接件直接減少為一塊整體零件,通過4台來自意大利IDRA的可形成6000噸最大壓力的大型壓鑄機,解放瞭4x2(一前一後)x300台工業機器人的生産力,一台白車身生産時間僅需45s。提升效率、車身結構性能以及零部件一緻性,並降低製造成本和設備占地,一石多鳥。
如果單就Model Y一款車型來看,得州工廠一年産能能夠實現50萬輛,如果加上未來即將量産的Cybertruck、Roadster 2和Semi,得州工廠的總體年産能預計將爬升至100萬輛,産能不足再也卡不住特斯拉的脖子。
而更深度的意義在於,得州工廠的落地讓我們看到瞭分模塊迭代,異平台融閤等可能更加適用於未來快速迭代的新能源汽車架構,它革瞭傳統汽車生産的命。特斯拉最牛的地方不是在電池、車身這些東西,而是強大的工程能力。
完全體的Model Y:三塊積木的組閤,把減法做到極緻
從柏林工廠的投産到今天得州工廠的開工,短短16天兩座特斯拉超級工廠相繼動工。而對於Model Y而言獲得的結果是:完全體的Model Y新版本正式投産交付。在這兩座工廠投産前,最早期的 Model Y車型後車身是由數十個零部件經復雜的焊接和鉚接製造而成,耗時且繁瑣;而在上海工廠生産的Model Y新品最多隻做到瞭車身後底闆的一體壓鑄;16天前的柏林工廠,做到瞭前後車身底闆一體化壓鑄,而這次得州造的新版本,即標準續航四驅版車型,則是車身前後底闆一體壓鑄+CTC+4680電池的完全體。
CTC的落地是這次得州造Model Y的關鍵點,Structural battery pack(結構電池)正是CTC技術落地的産物。現場首次展示瞭全部組裝過程,直接將電芯集成到車身底盤的做法再次展現瞭提高生産效率的又一秘籍。
CTC,即電芯直接安裝到底盤(Cell to Chassis)。與傳統的CTP(Cell to Pack,電池包)模式不同,CTC省略瞭將電芯組裝成電池包的步驟,直接將電芯安裝到底盤。相當於底盤本身就是電池的PACK,又少瞭一層包裝,整個電池組+底盤的結構變得更加緊湊,不銹鋼電芯本身也成為瞭結構受力件而不僅是依靠外殼受力,同時對電池整體的功率密度和能量密度做瞭最好的提升。
CTC技術的落地,讓前車身底闆+CTC一體式電池包底盤+後車身底闆這三塊積木就拼成瞭一個完整的下底盤,從大眾的PQ平台到MQB平台,豐田的TNGA架構...平台化模塊化帶來的一體性優勢在這裏發揮到瞭極緻。
4680電池量産:正式走嚮舞台中央
得州工廠相較於其他幾座特斯拉超級工廠,目前其所承擔的不可替代的重要工作,是4680電池的量産和組裝,這座將電池生産組裝集成到整車製造的工廠在接下來幾年成為全世界産能最大的單一電池工廠,讓大傢期待已久的4680電池量産成為瞭現實。
4680的量産是圓柱派電池復興的重要標誌。這幾年我們在電動乘用車上見到最耀眼的名詞是以刀片電池技術路綫為首的CTP方形電池組的革新,而圓柱和軟包電池相比之下更像是落後的産物,這次特斯拉再次憑藉一己之力將圓柱電池帶到瞭電池技術的最前端。
從18650到2170到如今的4680,特斯拉攜手鬆下一直堅定不移地發展圓柱電池,電池能量密度和續航能力伴生增長,而到瞭4680這裏優點卻非綫性增加。電池設計、電池工廠、正極材料、負極材料、整車電池一體化五大創新呈1+1+1+1+1>5的效果。
首先是全極耳設計,基於46mm直徑這一黃金身材,滿足瞭提升續航和降低成本的最好平衡點的條件下,全極耳(也就是特斯拉自稱的“無極耳”,但實際上是側極耳)有效降低瞭電流的橫嚮路徑,大大降低瞭電池內損和內阻發熱的問題,4680電池內阻發熱隻有2170電池的五分之一。
結果導嚮,4680電池提升16%的續航能力,成本降低14%,單電芯容量是2170電池的5倍。此外,4680形態的電池就同時滿足瞭功率密度和能量密度雙提升的條件,大功率放電和快充的能力有瞭進一步提升。根據Insideevs的研究報告,400 V的4680電池係統充70%電量需要15分鍾,而未來引入800V高壓快充後充電效率更加可期。
第二,正極材料高鎳化去鈷化。目前4680的正極材料仍是NCM811,我們熟悉的配方,但未來將會逐漸嚮NCM9/0.5/0.5甚至無鈷和四元電池發展。鎳能量密度最高、成本反而最低,逐漸無鈷化的前提,就是提升電池穩定性,屆時電池成本將進一步下降,被原材料卡脖子的因素也會減少。
第三,負極材料摻矽。這是在現有電池技術基礎上,提升電池能量密度的有效方式之一。目前絕大多數電池都是石墨負極,實際比容量約330―370 mAh/g,幾無提升空間,而矽基的理論比容量在4200 mAh/g,和石墨相比具有顯著優勢,這也是為什麼近年來埃安、蔚來等廠商的新電池技術都采用摻矽技術的原因。
以上三點再結閤上文所述的CTC電池一體化底盤和電池工廠的高效運轉,五位一體化,300Wh/kg的能量密度成為現實。從續航看,而四驅標準續航版的EPA續航做到279英裏(449km),對比早期北美市場在售的單電機標準續航的EPA244英裏(393km),電機多瞭一個,續航還大幅增加。未來在其他車型上的錶現可以預見。
從産能看,Model Y全車搭載960個4680電池,數量是2170的五分之一,單車依賴的電池單體更少,這也是僅在得州工廠僅Model Y一款車就能實現全年50萬産能的基礎。工廠生産體係、4680電池體係、CTC體係等技術都是彼此相輔相成的,這也是馬斯剋“第一性原理”的最好實踐。
Cybertruck、Roadster 2、Semi、V1 Optimus、FSD Beta、Robotaxi:填舊坑,畫新餅
得州工廠讓人看得到結果的必定是量産的Model Y,大部分內容也都在圍繞著它展開,畢竟它是目前特斯拉銷量的中流砥柱。但要耍帥秀肌肉,那還是幾年前就亮相的這哥幾個:Cybertruck、Roadster 2、Semi。
Cybertruck,長得不像地球車的電動大皮卡,這次終於是以量産版本的形式齣現在大傢麵前,外後視鏡、大雨颳、優化的前大燈、圓潤的小輪子,各種為量産而妥協的細節也讓人看到瞭它落地的希望。從2019年亮相至今跳票三年,終於有瞭更準確的信息:2023年落地。
Roadster 2,0-96 km/h加速1.9秒,極速400 km/h的瘋子,在Cybertruck後落地,具體時間未知;
Semi,空載無後掛車狀態下從加速到96公裏/小時5秒的怪獸大卡車,充電30分鍾後即可行駛644公裏,最大EPA續航裏程可達600英裏(996公裏),有可能顛覆物流行業的最接近量産的智能電動卡車,也是可期,具體等到啥時候?不知道。
還有就是特斯拉人形機器人V1 Optimus(擎天柱)可能最早明年量産。這個早在去年人工智能日就被馬斯剋稱為將是一種能夠完成各種任務的通用機器,未來將會去做更多人類不願意做的事情的機器人,給大傢帶來的是期待還是恐懼?
然後就是自動駕駛層麵,國內用戶至今仍享受不到的FSD,其 Beta版本將在年底覆蓋北美市場,還將會繼續打造一輛極具未來感的Robotaxi。關於前者馬斯剋信誓旦旦,關於後者馬斯剋吞吞吐吐,反正舊坑填完瞭,新餅也畫上瞭,不知道現場那15000名觀眾對於這些答案滿不滿意呢?
總結:
在疫情、政治、原材料上漲、缺芯等多重不確定因素環繞下,得州超級工廠為特斯拉和電動車行業釋放齣一些確定性和新思路。遙想多年之前傳統汽車巨頭對它嗤之以鼻,而2022年誰再也不敢把這個獨角獸看低。從微觀下的電動化、智能化技術到宏觀下的汽車生産製造體係革新,特斯拉此刻彈藥充足,正式將下個階段發展的電門一踩到底。