在关于电动汽车和向电动交通过渡的众多对话中,某些评论者抛出了这样的说法,即传统的汽车制造商可以在“时机成熟”时立即加入电动潮流。一旦消费者需求,大型汽车制造商便可以打开EV生产开关并开始全面生产。“这只是将汽车的各个部分组装在一起-组装汽车的各个部件-没有人比[挑选您最喜欢的传统汽车公司]更好。”此外,“特斯拉(Tesla)没有任何真正的技术优势。它无法做大型汽车制造商无法做到的事情。”
如果我对EV电池市场了解得更多或更少,也许我会对这些论点感到满意,但就我今天的知识而言,那里确实存在一些缺陷。不,我对那些说法不正确感到不高兴。比起特斯拉(Tesla)领导的过渡,我对快速向电动交通过渡的兴趣更强。如果丰田,本田,宝马,大众,梅赛德斯,通用或福特明天能再多一点兴趣与特斯拉竞争,我会很高兴的!不幸的是,并不是那么乐观的消息是,它们在电动汽车的核心部件(电池)上落后于特斯拉数年,而且似乎他们仍然没有意识到他们需要忙于开始缩小差距(而不是扩大它)。
为什么这是个问题?这是一个问题,因为许多评论者还提到了其他一些问题-特斯拉无法独自做到。特斯拉不会成为汽车市场的100%(更不用说汽车+卡车+公共汽车市场)。除非发生疯狂的事情,否则它甚至无法占领汽车市场的50%。而且,我们基本上需要完全过渡到电力运输。如果丰田,本田,宝马,梅赛德斯,大众,通用和福特能够将一毛钱转入明天与特斯拉Model 3竞争的话,我们都会从中受益,但这些公司无法做到。
特斯拉在一些关键方面似乎在电池方面领先于其他汽车制造商一年或十年-电池化学,电池组设计和生产能力(这也与规模经济和整体电动汽车成本有关)。其他电池生产商肯定在电池化学方面取得了进步,其他汽车制造商也在某些地区建立了电池组工厂,但是这些方面的改进程度是有力的。在更详细地介绍特斯拉的方法之前,以下是有关其他汽车制造商或其供应商在EV电池方面的一些较为正面的故事:
大众汽车正在考虑在德国投资110亿美元建造电池工厂,不幸的是,最近与我进行的对话表明,大众汽车委员会仍在辩论最好的电池方法。电动汽车革命需要40个电池超级工厂通用汽车今年在中国建立电动汽车电池工厂改用平板EV电池架构LG Chem将在欧洲开设EV电池工厂不幸的是,尽管取得了这些进展,但我认为瑞士信贷前研究负责人,现为投资咨询公司沃斯泰因研究所主席的吉尔斯·基廷(Giles Keating)的以下话抓住了太多的故事:
“特斯拉一直都是关于电动汽车的,而我认为传统的汽车制造商对此表示否认。他们只是想让电池变弱,这样就不必走那条路,这样他们现有的[内燃机]业务路线就可以继续……对于大多数传统制造商来说,这是在遵守排放法规,而不是试图革新事物。”
也许现在随着汽车制造商看到他们必须竞争而改变了,但是我认为它仍然可以抓住当前的大部分情绪,当然也可以捕捉到过去几年/几十年的大部分情绪。
好消息是技术将继续前进。电池将变得更好,更便宜且更丰富。三星SDI,LG Chem,松下,SK Innovation,Kreisel等将继续改进电动汽车电池以赢得更多交易,并且电动汽车市场将如以往一样不断改善和增长。但是,会有领导者,也有落后者。
电池芯
锂钴电池的好处和取舍。
早期,特斯拉选择使用不同于其他汽车制造商的电池。我不会完全知道造成这种情况的所有原因,但是成本,功率密度,能量密度,寿命以及能够仔细自定义电池组尺寸和形状的能力无疑是其中的一些因素。
事实证明,特斯拉汽车可以从电池中拉出的动力受到了客户的高度评价,特斯拉电池可以存储的能量是无与伦比的(部分原因是特斯拉装入电池组的电池数量)当然*),电池一直保持良好状态(一辆Model S在250,000英里行驶时只有7%的退化,而在200,000英里行驶的一部Model S上只有6%的退化),特斯拉的滑板电池组设计允许地板上方的最大空间流行。
磷酸锂电池的好处和取舍。
几年前似乎使用商品化的18650 Panasonic电池是正确的选择,但特斯拉继续进行,为其“价格合理”的远程Model 3设计了另一种电池。是的,特斯拉与松下合作,但是据报道,特斯拉领导了电池的设计,以使电池的功能和尺寸与特斯拉的需求完美匹配。其他一些汽车制造商已经开发了电池组生产臂,但是我们还没有看到任何迹象表明它们正在引领电池设计过程。换句话说,他们似乎在假设电池组生产商将能够最大程度地自行开发用于电动汽车的电池组设计,然后将其以有吸引力的价格出售给汽车制造商。除非我们在这里没有遗漏重要的情况,否则这似乎意味着汽车制造商将很多信心投向了电池公司,同时限制了它们在功率,能源,成本之间的平衡方面的竞争优势。
作为特斯拉在这一领域领导地位的又一个例子,它带来了电池研究领域最著名的名字之一杰夫·戴恩(Jeff Dahn),以便不断地研究和开发对电池的改进。其他汽车制造商必须有一些电池研究人员在工作,但是他们在努力吗?他们是否在引导汽车制造商进行任何化学改进或返工的电池设计?
电池组
无论电池单元如何,将它们组合成智能的,经过仔细管理和监控的电池组对于提高耐用性(并因此提高长期成本)都是至关重要的。最大限度地减少多余/昂贵的组件,并最大化汽车可以从电池单元中拉出的能量和功率,是有效,高效,具有成本竞争力的电池组的核心特征。(当然,保护电池是电池组的另一个基本目的。)
由首席技术官JB Straubel领导的特斯拉一直在努力改进电池组设计,以降低成本并提高性能。这导致降低了数千美元的电池组成本(由于降低了Tesla的汽车成本而传递给了消费者),还导致了性能的提高(例如更快的0–60 mph时)。
几家汽车制造商(如果不是所有人)都在从事电池组的研发,但尚未表明他们已经在内部取得重大进展,从而降低了成本,提高了性能或提高了汽车的能源密度。包。他们在进步吗?人们会这样认为。电动汽车的成本一直在下降,某些车型的续航能力得到了提高(例如,日产LEAF,宝马i3,大众e-Golf和福特福克斯电动汽车),但在真正的大众汽车中,仍然只有另外一辆电动汽车,与特斯拉Model 3的价格竞争的市场价格类别(但几天后新的LEAF面世,可能会有两种型号)。这是否意味着其他EV电池的改进没有那么快?可能,或者仅仅是这些其他汽车的设计和定价没有总体上具有竞争力。但是,是的,特斯拉的电池价格下降速度似乎比其他所有人都快。
生产能力
电池和电池组的设计非常重要,但制造过程也是如此。可以以浪费柠檬水桶的钱或创新,高效,削减成本的方式制造相同的电池。但是,制造成本通常与两个简单规则相关:更大的制造能力可以降低成本,更多的制造经验可以降低成本。
特斯拉正在建设世界上最大的电池工厂,并已经为其生产一些电池。Gigafactory使历史上的电池生产和我们知道的其他任何在建工厂相形见war。此外,特斯拉还在为其他特定市场(例如欧洲和亚洲)的新超级工厂探索其他地点。特斯拉正在创造并已经利用的规模经济为特斯拉带来了可观的收益。
另一家汽车制造商达到类似的规模经济需要多长时间?我们不知道,但是我们知道的是,电池生产商通常想要订单承诺以扩大生产,而汽车制造商如果无法获得大量可负担的价格,则很难计划任何大幅度的需求增长电池–抓住22个陷阱,直到有人决定采取行动并成为领导者为止。
电池生产规模是否会及时扩大到与其他汽车制造商的超级工厂相同的规模?确实。这会带来规模经济和更低的成本吗?一定。这些其他汽车制造商能否在明天,明年甚至从现在起的三年内为500,000辆电动汽车订购足够的电池?绝对不是!这意味着什么?除其他外,这意味着大型汽车制造商无法立即投入一毛钱并与特斯拉竞争。即使它具有与Model 3竞争的汽车和充电网络,也没有足够的电池供应。
但是,这还意味着,电动汽车的过渡不可能像我们许多人希望的那样快。这意味着如果我们要看到任何合法的Model 3竞争对手,我们很快就需要大众,LG Chem,戴姆勒,三星,通用汽车,Kreisel Electric等发布的大规模工厂公告。不幸的是,在Model Y问世之前,Model 3似乎将不可避免地在电动汽车市场上没有真正的竞争对手。而且,如果我们得到特斯拉Gigafactories支持Y型生产的消息,在我们感觉到较大的汽车制造商将能够每年生产100万辆电动汽车之前……我会完全不感到惊讶……假设它具有这样的年度需求。它的电动汽车。
对于特斯拉仇视者来说,这可能听起来像是一个恐怖的故事,但对于大多数希望看到向零排放汽车快速过渡以及为子孙后代营造宜居气候的特斯拉爱好者来说,这并没有令人振奋。
Nykvist等人的电池价格趋势图。(2015),经我修改后添加了特斯拉高管2016年的特斯拉电池价格声明。
从以上所有观点来看,我见过的每份独立研究报告都将特斯拉的电池以最低的每千瓦时能量存储成本。特斯拉的汽车仍然是同级别中最快的电动汽车(当然,这是同类中最快的汽车)。
是的,LG Chem电池,三星电池以及其他电池生产商的电池与特斯拉电池组中的电池没有太大区别,但是没有迹象表明非特斯拉生产的电动汽车具有可以匹配的电池特斯拉电池已经实现的能量+功率+耐用性的结合-再一次,这不是让我感到高兴的事情。
此外,我们知道,特斯拉每天都在投入大量资源来改善这些因素,而我们却几乎没有信号表明其他汽车制造商正在为改善近期电动汽车的EV电池而热心工作。也许门后发生的事情比我们听到的更多。也许我们很快会对一些重大公告感到惊讶。同时,许多特斯拉发烧友对特斯拉充满热情,恰恰是因为它“使它实现了”。我们之所以喜欢特斯拉,是因为它使电动汽车更具吸引力,并提高了生产能力,从而将数以百万计的电动汽车真正掌握在客户手中。
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*价格昂贵,尤其是在Model 3之前。