9月7日消息，特斯拉首席執行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）希望到2030年每年能銷售2000萬輛電動汽車，其秘訣就在於開創性的全新電池技術，新工藝將幫助電池成本削減一半。然而，許多專家質疑稱，馬斯克的預測時間表過於樂觀。
多位與特斯拉關係密切的電池專家認同馬斯克的觀點，他們表示，通過使用更大的電池和新的干法電極塗層工藝，特斯拉可以將電池成本削減一半，從而讓電動汽車在美國的起售價降低8%。但壞消息在於，特斯拉的技術開發過程還有很長的路要走。
專家們解釋稱，這是因為在特斯拉4680電池中，用於生產這種更大電池的干法塗層工藝屬於全新技術，尚未經過驗證，以至於公司在擴大生產規模、大幅削減成本的時候遇到了困難。一位專家表示：“特斯拉還沒有做好大規模生產的準備。”
儘管如此，特斯拉在過去兩年已經在削減電池生產成本方面取得了重大進展，這可能有助於提高利潤，並擴大其與大多數電動汽車競爭對手的領先優勢。
馬斯克承諾削減電池成本、改善電池性能被投資者視為特斯拉尋求開創全新時代的關鍵。在這個新時代，特斯拉哪怕以2.5萬美元的價格銷售電動汽車也能實現盈利，甚至最早可能在2030年就實現這個目標。
電池系統是大多數電動汽車中最昂貴的組件，因此製造低成本、高性能的電池組件是生產大眾型電動汽車的關鍵，這些電動汽車可以在價格上與內燃機汽車正面競爭。
特斯拉是為數不多幾個自己能夠生產汽車電池的大型汽車製造商之一，通過在美國工廠生產Model Y電池，其汽車有資格享受美國的稅收抵免優惠。與之相比，其許多競爭對手的電動汽車可能不再享有這種資格。
馬斯克過於樂觀？
業內人士預測，特斯拉可能很難在今年年底之前完全採用新的干法塗層工藝，而是要等到2023年。
鋰離子電池聯合發明人、2019年諾貝爾獎得主斯坦·惠廷翰（Stan Whittingham）認為，馬斯克對這項新技術商業化的時間表過於樂觀。他說：“我認為他最終會解決這個問題，但不會像他說的那樣快。而且，我們還需要很多時間測試新技術。”
今年8月，馬斯克告訴特斯拉股東，到2022年底，該公司將大量生產4680電池。但據專家稱，到目前為止，特斯拉只能將4680電池成本降低2000至3000美元，大約是計劃節約成本的一半。知情人士稱，特斯拉希望通過大幅削減製造成本和一次性資本支出來實現節省5500美元成本。
但他們表示，這些節省的成本主要來自4680電池的新設計，這些電池比特斯拉目前採用的2170電池更大。不過，壓低成本的核心是干法塗層技術，馬斯克稱其為革命性技術，但短期內很難投入實際應用。
特斯拉在2019年斥資逾2億美元收購了Maxwell Technologies公司，從而獲得了干法塗層電極工藝。Maxwell總部位於聖地亞哥，主要生產超級電容器，它為攝像頭閃光燈等需要快速供電的設備儲存能量。
在Maxwell技術的基礎上，特斯拉今年開始生產4680電池，首先是在加州弗里蒙特工廠附近的試點工廠生產，最近開始在得克薩斯州奧斯汀的新全球總部生產。
同行業中最好
干法塗層工藝使特斯拉能夠拋棄更老、更複雜、成本更高的濕法塗層工藝。後者之所以昂貴，是因為它需要大量的電力、機械、工廠空間、時間和勞動力。
要想採用濕法工藝為電極塗層，電池生產商需要將這些材料與有毒的粘結劑溶劑混合。一旦塗上塗層，電極會被放入大型烤箱中乾燥，在此過程中蒸發的有毒溶劑需要被處理和回收，所有這些程序都增加了成本。
有了干法塗層工藝，電極可被塗上不同的粘合劑，幾乎不需要使用液體，所以它們不需要乾燥處理。這意味着，生產過程更便宜、更快，對環境的破壞也更小。
特斯拉表示，由於新生產工藝更為簡單，這個過程使特斯拉能夠削減三分之一的資本支出，並將工廠佔地面積和能源消耗削減至濕法工藝所需的十分之一。
但消息人士稱，該公司在將這項技術商業化方面遇到了困難。Maxwell開發了用於超級電容器的干法塗層工藝，但電動汽車電池的塗層電極面臨的挑戰在於它們更大、更厚，這使得它們很難在大規模生產的情況下保證質量。
知情人士稱：“特斯拉已經可以小批量生產新電池，但當他們開始擴大生產規模時，該公司最終得到了很多廢品。同時，電池產量也非常低，以至於所有預期新工藝可能節省的成本都化為烏有。”
知情人士還透露，如果幹法塗層工藝和更大電池的所有潛在效率都實現了，那麼4680電池組製造成本應該會下降5000美元到5500美元，大約是2170電池組成本的一半。
然而，不斷上漲的電池材料和能源成本對這些預測構成了風險，特斯拉尚未能夠像馬斯克承諾的那樣，顯著提高新電池的能量密度或電量容量。儘管存在這些不利因素，特斯拉預計，在可預見的未來，4680電池將成為行業中最好的電動汽車電池。
增大電池體積
專家們說，到目前為止，4680電池節省了2000至3000美元的成本，其中很大原因也來自其他方面的改進。事實證明，使用更大的電池特別有效。4680電池的體積是2170電池體積的5.5倍。較老的圓柱形電池直徑為21毫米，高度為70毫米，並因此得名。而4680電池的直徑為46毫米，高度為80毫米。
知情人士稱，使用較老的技術，特斯拉需要大約4400個電池為Model Y供電，需要焊接17600個點（每個電池4個）才能將這些電池集成為汽車可用的電池組。而4680電池組只需要830個電池，特斯拉改變了設計，每個電池只有兩個焊接點，焊接點數減少到1660個，大大節省了成本。
更簡單的設計也意味着連接器和其他組件減少，這使得特斯拉進一步節省了勞動力成本和機器時間。
另一個提高效率的地方在於，更大的電池採用了更堅固的外殼。特斯拉現在可以用粘合劑將電池粘合在一起，形成更堅硬的蜂窩狀組件，然後直接連接到Model Y的內部車身結構上。知情人士稱，這省去了將電池捆綁成更大模塊、然後將其安裝在汽車上的中間步驟。
知情人士稱，通過轉向這種簡單設計，特斯拉可以將傳統上1200磅（約合544公斤）重的電池組減輕25公斤以上，每個電池組可節省約500至600美元成本。
不過，掌握干法塗層技術仍不容易。知情人士表示：“增加電池體積對提高生產效率有很大幫助，但推動電池成本整體節省50%則是另一回事，這將取決於特斯拉能否在其工廠成功部署干法塗層工藝。”