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特斯拉为何投巨资建超级电池工厂

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-10-08  来源: 赛迪顾问  作者:鑫椤资讯
特斯拉和马斯克
  
      9月4日,美国电动汽车制造商特斯拉正式宣布,内华达州在美国5个候选州中胜出,最终成为特斯拉“Gigafactory”超级电池工厂的所在地。该工厂的建设将耗资50亿美元,预计2017年投入生产,2020年达到最大产能。而根据特斯拉公司季度财报,除2013年一季度实现了唯一的一次盈利外,其余季度均处于持续亏损的情形,如今年第一季度和第二季度净亏损额分别为4980万美元和3050万美元。那么,特斯拉仍巨额投资建设超级电池工厂,其意欲何为?对我国电动汽车及锂电池市场会有怎样的影响?

      特斯拉建设超级电池工厂:必要和明智的投资

      (一)降低电池成本,提高电动汽车竞争力

      建设超级电池工厂,不仅可以解决电池供货不足造成的市场需求困境,而且还会大幅降低生产成本。电动车核心部件是电池系统,也是电动汽车成本居高不下的主要因素。目前特斯拉锂电池的需求量很大。以特斯拉采用的18650圆柱电池为基准,85千瓦时电池组需要8142颗锂电池,全年需要的锂电池数量高达6.4亿颗,目前的全球电池产能至少需要提升2至3倍才能满足特斯拉一家公司的需求。并且,根据特斯拉“三步走”发展战略,该公司已完美推出了前两个阶段的小众高端车型Roadster、Model S和Model X,能否推出“廉价车型”Model 3被视为特斯拉未来发展的生命线,而决定这款车型成本的关键在于电池成本。一旦超级工厂建成投产,到2020年该工厂的年产电池容量将达到35千兆瓦时,超过全球2013年的生产总和,可满足特斯拉年产50万辆电动车的需求,电池组每千瓦时的成本将降低30%以上。

      (二)自给自足,摆脱长期对松下的依赖

      特斯拉建设超级电池工厂,通过自己生产电池这一举措,将摆脱长期对第三方的依赖。作为一家电动汽车先锋企业,特斯拉最重要的创新是对电池管理技术的颠覆和再造,分层次管理的办法让电池组发挥能量,初步解决了续航、成本和安全的难题。也就是说,特斯拉自身主要解决的是电池的管理问题,而对于电池本身,特斯拉必须依赖它的合作伙伴。目前,日本松下是特斯拉唯一的锂电池供应商。其生产的18650圆柱电池在同类产品中拥有最高的能量密度和最优的电芯性能。期间,特斯拉也曾有意新增韩国三星作为新的电池供应商。但对于特斯拉而言,长期从第三方购买锂电池,不仅加大了公司的生产成本,而且还受制于第三方电池生产受阻或延迟的不确定性风险。

      特斯拉巨额建设超级电池工厂 意欲为何?

      (三)抢占先机,提前部署动力锂电池回收利用市场

特斯拉的Model S车型于2012年上市,其电池质保期限是8年,因此从2020年开始将产生大量的废弃锂电池组。这些废弃的锂电池通常含钴5%-15%,锂2%-7%,镍0.5%-2%,具有较高的回收再利用价值。这样看来,特斯拉要求超级电池工厂2020年实现全面运行的原因也就浮出水面。根据特斯拉公司的锂电池以旧换新的政策,这些废旧电池组届时几乎全部都会回流到特斯拉手中,超级电池工厂将可以最大化地实现对废旧电池的回收。在当前全球资源逐渐枯竭之时,回收的原材料无疑将成为生产新电池的重要原料来源,加上该工厂是从原材料而不是从零部件组装开始制造锂电池,这更进一步降低了特斯拉锂电池的制造成本。

      (四)综合利用,借机渗透可再生能源领域

      超级电池工厂将使用太阳能和风能发电设施来为工厂供电,因此特斯拉将借此机会实现电动汽车与可再生能源的综合利用,从而实现“净零耗能”。同时,电池成本的削减将逐渐惠及太阳能蓄电行业。一方面,推动公共事业和企业的太阳能电场的发展,将电传送到电网上,在夜间提供能量。另一方面,该电池能存储家庭每日所需的35千瓦电力,以供家庭用户照明、电器用电及其他需求。预计到2020年,完整的配备电池支持的太阳能系统售价为1.3美元每瓦特,较现在的2.5美元每瓦特,将大幅下降。

      对我国汽车和电池行业的深远影响

      (一)倒逼我国电动汽车应对特斯拉的挑战

      特斯拉以跑车的理念设计电动汽车,将时尚、有环保意识的高收入群体锁定为消费对象,其扮演的角色是“富豪的玩具”。在我国,特斯拉新车预订金为25万元,旗舰车型Model S的起售价为73.4万元人民币。而作为我国电动汽车自主品牌的比亚迪(002594)却与之相反,其核心服务群体是普通老百姓。从价格看,比亚迪不断通过技术进步及各方面的努力来降低购车和用车成本,使其价格逐渐接近老百姓的消费能力,例如比亚迪e6电动车的售价为36.98万元,而双模电动车“秦”的预计售价仅为20万元。如果特斯拉超级电池工厂能顺利建成,预计从2017年开始,大批量售价3.5万美元(约合人民币21.6万元)的Model 3电动汽车上市,可大大缩小与比亚迪电动车的价格差距。届时,我国的电动车市场的竞争将进入白热化。为此,比亚迪已下决心“死磕”特斯拉,计划新建两座电池工厂,以扩大电池产能。

      (二)制约锂电池产业发展

      面对特斯拉庞大的锂电池市场需求,我国难以从中分一杯羹。一方面,由于技术标准和规格不同,我国生产的电池暂时还无法满足特斯拉的要求。如特斯拉采用的松下NCR18650A电池,使用的是镍钴铝三元材料,而国内供应笔记本电脑、移动电源的18650电池多为镍钴锰三元材料。NCR18650A电池容量为3100mah,而国内的18650电池容量最高为2800mah。因此,我国目前还没有特斯拉的直接供应商,只有新宙邦(300037)、金瑞科技(600390)等企业间接地为松下提供原材料。另一方面,超级电池工厂也制约了我国企业进军18650动力电源市场,压缩了我国18650电池的提升空间。在这种情况下,我国的18650电池只能流入中低端市场,从而也导致低端电池产能接近饱和,产品积压。市场无序竞争,价格混战增加了国内大部分中小企业的经营压力,部分实力不强的企业面临生存困境,我国近半数18650电池厂将面临被淘汰的风险。

      (三)进一步恶化原料资源

随着锂电池应用规模扩大,回收利用环节将显示出极大价值。未来推动锂电池行业竞争的主要场所不再是锂资源开采,而是回收。特斯拉欲建立超级工厂,抢先部署锂电池回收利用市场,从源头控制了锂电池的原材料。第一,钴、镍废料的回收技术较为成熟,拆解回收钴、镍废料已成为当前处理废旧锂电池的主要目的。目前全球只有菲律宾等少数地区能提供新的钴原料,而每年对钴的需求增长均为5%以上;自今年1月印尼镍原矿出口禁令后,国际市场镍价涨幅已超过60%。第二,根据国外研究机构预测,电动汽车和储能市场一旦真正爆发,到2050年,全球的金属锂需求量将达到4000万吨,而目前已探明锂资源储量换算成金属锂最多4500万吨;我国的锂储量仅占世界储量的10%,全球金属锂供给捉襟见肘时,我国的锂资源危机将更加突出。

      (四)加快全国充电网络的建设

      特斯拉建立超级电厂,最终目的是提高产销量,打开国际市场。中国作为特斯拉除美国以外的第二大市场,完善充电网络建设是落地发展的关键环节。目前,特斯拉全国充电网络主要由三部分组成:一是家用充电桩。主要位于住宅区,由电动汽车业主自行寻址,特斯拉免费安装。二是超级充电站。布局于城际之间,由特斯拉自行建设,为用户提供80分钟充满的极速充电服务。三是目的地充电桩。为方便车主上班、休闲期间为车充电,主要安放在公共场所的停车场。截至8月底,特斯拉在北京、上海等地共建设了11座超级充电站和200多个目的地充电桩,但离实现方便的充电体系仍有较大距离。目前,特斯拉已经采取了充电妥协方案,放弃对充电标准的控制,决定采用国家标准,其目的就是希望车主可以借用中国政府力量建立起庞大的充电网络。

      对策建议

      (一)合理定位,提高我国电动汽车竞争实力

      合理定位是信心的基础。一是电动汽车企业宜尽快开发并推出经济实用型的电动汽车产品。通过支持公共交通电动化等先行措施,积累技术经验并降低成本,逐步发展更适合家庭的电动汽车。二是防范电动汽车的定位误区。既要防止以降低汽车安全性、盲目追求续航里程、速度优势的倾向;又要限制以牺牲汽车性能、舒适性为目标的低成本方式。从特斯拉经验来看,低速电动汽车非发展方向,应避免出现上市即淘汰的风险。

      (二)苦累内功,提高我国锂电产业整体水平

      一是加大科研投入。引导企业研究适用于工业环境的高倍率充放电循环、高低温、恶劣环境和低维护水平等条件下使用的锂电池产品。重点攻关隔膜、电解质等关键技术;二是鼓励产业链垂直整合,扶持龙头企业。积极推进与下游汽车厂商的合作,发挥协同效应;三是在项目布局、产能、项目质量、工艺装备、生产环境、环境保护、安全检测、认证等方面严控准入,提高锂电产业整体水平;四是重视18650在动力电池上的应用,短期内我国可加大在电动自行车、电动三轮车、低速电动汽车等领域应用。

      (三)未雨绸缪,积极发展动力锂电池回收利用体系

      由于动力锂电池报废的标准是电池容量低于80%,未来随着我国电动汽车发展的产业化和商业化,海量的动力锂电池淘汰和处理渐成趋势。为此,第一,完善动力锂电池回收利用的扶持政策。制定动力锂电池回收利用管理办法,从制度上明确各相关方的责任、权利和义务。第二,加强锂电池回收利用的技术研究。继续支持企业开展钴、镍等贵金属的回收,实现梯级利用。重点发展碳酸锂回收的预先研究工作,力争抢占技术和市场的先机。第三,提高锂电池回收利用行业的门槛。针对我国小作坊充斥动力锂电池回收利用市场的现象,强化动力电池回收处理企业的资质管理,坚决淘汰和取缔没有资质的废弃锂电池回收企业。

      (四)创新思路,进一步完善充电网络设施建设

      从特斯拉在我国的发展战略来看,不可能依赖行政命令和地方政府的基础设施建设,只能是让市场力量自行解决。通过自我配套的模式,来解决电动汽车和充电设施“鸡和蛋”的争议。一旦特斯拉在我国的销售市场打开,“买电动汽车送充电桩(免费上门安装)”等各种商业模式将快速涌现。不妨借鉴“特斯拉模式”,以“买蛋送鸡”作为充电难的突破口,给用户提供电动车的同时提供充电设施,给用户一揽子解决方案。如在新建小区,车企可以和开发商或者物业展开合作,在停车位安装可计费的插座。
 
关于我们:中国化学与物理电源行业协会(China Industrial Association of Power Sources,缩写:CIAPS) 是由电池行业企(事)业单位自愿组成的全国性、行业性、非营利性的社会组织。协会成立于1989年12月,现有550多家会员单位,下设碱性蓄电池与新型化学电源分会、酸性蓄电池分会、锂电池分会、太阳能光伏分会、干电池工作委员会、电源配件分会、移动电源分会、储能应用分会、动力电池应用分会和电池隔膜分会等十个分支机构。
本会专业范围包括:铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、氢镍蓄电池、锌锰碱锰电池、锂一次电池、锂离子电池、太阳电池、燃料电池、锌银电池、热电池、超级电容器、温差发电器及其他各种新型电池、电池系统解决方案,以及各类电池用原材料、零配件、生产设备、测试仪器和电池管理系统等。

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