來源 http://www.leiphone.com/news/201406/panasonic-tesla-2.html

特斯拉電動汽車的心臟摧阅，無疑是它獨特的動力電池系統(tǒng)茅郎，這也是 Tesla 核心技術(shù)之所在。

Model S 是目前 Tesla 最暢銷的車型浇辜，表 1 展示了 Tesla Model S 動力系統(tǒng)最基本的性能數(shù)據(jù)朋魔。筆者這里將以 85kWh 這款主流的 Model S 為例岖研，通過一些簡單的數(shù)學(xué)計算，深入淺出地向讀者揭示其動力電池系統(tǒng)的奧秘铺厨。

1. Model S 動力電池模塊的成本構(gòu)成

對于純電動汽車而言缎玫，動力電池模塊（Cell + Pack + BMS）的成本占據(jù)了整車成本相當(dāng)?shù)谋壤解滓？梢院敛豢鋸埖卣f赃磨，Tesla 電動汽車動力電池模塊的成本構(gòu)成，是解開 Tesla 秘密的一把鑰匙洼裤，而電池成本也是制約 Tesla 發(fā)展的最核心要素之一邻辉。這里，筆者將根據(jù)公開報道的資料以及自己所了解到的一些信息，來剖析 Tesla Model S 動力電池模塊的成本構(gòu)成值骇。

Tesla Model S 采用的是松下電池公司的 18650 標(biāo)準(zhǔn)尺寸圓柱電芯莹菱。早期的 Tesla 型號使用 LCO 為正極的 18650 電芯，Model S 改用 NCA 作為正級材料吱瘩，電芯容量也從最初的 2.9Ah 提升到 3.1Ah（見表 2）道伟。

Model S 使用了多少顆 18650 電芯？85000Wh ÷ 11.2 Wh = 7589使碾，為了保持每個 brick 電芯數(shù)目的一致蜜徽，Model S 實際上一共使用了 11 × 9 × 77 ?= 7623 顆松下 18650 型 3.1Ah 高容量 NCA 電芯，之前媒體廣泛報道的 8142 顆其實是采用 2.9Ah 電芯的 Model S 的早期型號票摇。到目前為止拘鞋，Tesla 與松下簽訂過兩份電池供應(yīng)合同矢门。第一份合同是在 2011 年簽訂的盆色，據(jù)報道松下一共向 Tesla 供應(yīng)了大約 2 億顆 18650 電芯。第二份合同是在 2013 年 10 月 30 號簽訂的祟剔，根據(jù)合同松下將在 2014 年到 2017 年這四年時間里向 Tesla 供應(yīng) 2 0 億顆電芯隔躲。筆者了解到的情況是，在與 Tesla 的這兩次供貨合同里峡扩，松下給出了絕然不同的報價蹭越。

2013 年早些時候，筆者通過渠道了解到松下供應(yīng)給 Tesla 的 3.1Ah 18650 電芯的售價稍微高于 $2 教届，Model S 的 Pack + BMS 成本超過 $20000，對于這兩個數(shù)值驾霜，筆者當(dāng)時的感覺是“震驚”案训！只要稍微了解 18650 電芯的成本構(gòu)成的同仁，應(yīng)該知道 $2 這個價位意味著什么粪糙。

沒錯强霎，18650 電芯原材料（NCA、人造石墨蓉冈、膈膜城舞、電解液、銅箔鋁箔寞酿、殼體等家夺，優(yōu)級品）成本價已經(jīng)比較接近 $2 了，成品電芯的成本接近 $3伐弹，也就是說松下是在賠本賺吆喝拉馋。跟很多讀者一樣，筆者當(dāng)時對這個價格很是質(zhì)疑，但是后來筆者注意到有媒體報道 Tesla 的 CTO Jeffrey Straubel 在 2013 年 8 月份接受 MIT Technology Review 采訪時無意中透露了一個信息煌茴。當(dāng)記者問起 ModelS 的電池成本時随闺，Jeffrey 說“They’re alwayless than half, actually，less than a quarter inmost cases.” 這是 Tesla 高層首次就其電池成本問題有據(jù)可查的公開表態(tài)蔓腐。

85kWh 基本款的售價是 $79900矩乐，按照 Tesla 2013 年年報的毛利潤率 22.5% 計算，其大概成本為 $79900 × (1 - 22.5%)= $61923回论。25% 的電池成本是 $61923 × 25% = $15480 绰精。如果按照每顆電芯 $2 的成本計算，Model S 的電池成本是 7623 × $2 ＝ $15246透葛。沒錯笨使，這個數(shù)值跟 Jeffrey Straubel 無意中泄露的信息完全一致，松下的確是以賠本價格在給 Tesla 供貨僚害！

筆者這里要提醒讀者的是硫椰，Jeffrey Straubel 的訪談是在 2013 年 8 月份，他不可能知道三個月以后松下給出的最終報價萨蚕，因為當(dāng)時新供貨合同還處在談判階段靶草。他當(dāng)時想當(dāng)然地認(rèn)為松下還會維持原來的供貨價位，否則他絕無可能泄 露如此重要的商業(yè)機密岳遥。

那么松下為什么會以低于成本價向 Tesla 供貨奕翔？筆者個人認(rèn)為，放長線釣大魚浩蓉，這恰恰反映了日本人做生意的精明之處派继。像松下這樣的跨國公司，在與 Tesla 合作之前也面臨著 18650 電芯產(chǎn)能過剩的問題捻艳，而不得不尋找新興應(yīng)用領(lǐng)域驾窟。這時候賠本賺吆喝都是可以的，因為松下知道认轨，當(dāng)新興領(lǐng)域發(fā)育起來以后它仍然有機會賺取足夠的利潤绅络。

果不其然，機會終于來了嘁字。2013 年 10 月 30 號簽訂的合同恩急，媒體廣泛報道其成交價值高達(dá) 70 億美元，也就是說 18650NCA 電芯的價格上漲到了 $3.5纪蜒，漲幅高達(dá) 75%衷恭，松下在這個 deal 里面純賺了 $1 billion！但筆者對這個報道價位持保留意見霍掺，因為松下給 Tesla 供貨的電芯數(shù)量也許不是秘密匾荆，但合同價值絕對是商業(yè)機密拌蜘，松下和 Tesla 雙方都沒有理由讓外界獲悉這個至關(guān)重要的商業(yè)信息。

筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn)牙丽， 所有媒體對此事的報道都是援引自美國彭博社（Bloomberg）简卧， 而 Bloomberg 在 2013 年 10 月 31 日的原文是這樣敘述的“Panasonic Corp. won a contract to supplycells to Tesla Motor Inc. TESLA’s electricvehicle in a deal that may generate $7 billion inrevenue.”

很顯然，Bloomberg 的報道只是估計合同價值達(dá)到 70 億美金烤芦，但是其它媒體在轉(zhuǎn)載的時候就變成了言之鑿鑿了举娩。以彭博社一向嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱蟮里L(fēng)格，筆者不認(rèn)為 $3.5 會很離譜构罗，但是筆者個人更傾向于認(rèn)為松下 18650 電芯的合同價位介于 $3.0-3.5 之間铜涉，但為了分析問題方便，筆者在本文里還是援引 Bloomberg 的價格數(shù)據(jù)遂唧。但無論如何芙代，這個價位跟之前的松下供貨價格已經(jīng)大幅上漲了。那這個報價是不是 Musk 期待的盖彭？

筆者相信纹烹，Tesla 和松下無疑是進行了異常艱苦的談判，但松下顯然是抓住了 Musk 的阿基里斯之踵：我松下是你 Tesla 唯一的電池供應(yīng)商召边，我離開你 Tesla 照樣活得很好铺呵，但你 Tesla 沒有我松下卻活不成，這個問題你 Musk 沒有跟我討價還價的資本隧熙。毫無疑問片挂，$3.5 絕對不是 Musk 想要的報價，但 Musk 除了接受松下的報價贞盯，還有其它選擇嗎音念？這個問題，筆者在后面還要詳細(xì)探討邻悬。

2013 年症昏，Model S 的動力電池系統(tǒng)（Cell + Pack + BMS）的成本是 $15246 + $20000 =$35246。筆者當(dāng)初同樣對此感到難以置信父丰，但是到了 2013 年下半年，筆者注意到在 Tesla 官網(wǎng)的 Model S 論壇上掘宪，有位車主給出了 Tesla 為其更換全新電池系統(tǒng)的報價：$46000蛾扇。如果我們?nèi)サ?Tesla 22.5% 的毛利潤率，那么 Model S 的動力電系系統(tǒng)成本就是 $46000 × (1 - 22.5%) = $35650魏滚，這個數(shù)值跟筆者之前獲得的 Model S 動力電池系統(tǒng)成本數(shù)據(jù)幾乎完全一致镀首。

到了 2014，松下供貨的 18650NCA 電芯已經(jīng)漲價到了 $3.5鼠次，也就是說 2014 年 Model S 電池組的成本為 7623 × $3.5 = $26680更哄，整整上漲了 $26680 - $15246 = $11434芋齿，漲幅高達(dá) 75%。

但是筆者注意到成翩，Tesla 到目前為止并沒有宣布 Model S 漲價觅捆，那么筆者有理由相信，電芯價格上漲被內(nèi)部消化了麻敌。那么是什么部件消化了電芯成本上升呢栅炒？在筆者看來，在 Tesla 沒有大規(guī)模量產(chǎn)之前（目前的產(chǎn)量其實是很小的）术羔，其它零件成本下行的空間并不會很大赢赊，而只有 Pack + BMS 才可能消化大部分漲幅。也就是說级历，Pack + BMS 在 2014 年的成本下調(diào)了 $11434释移，其成本是 $20000 - $11434 = $8566。這么大的降幅有可能嗎寥殖？筆者在后面將會做進一步分析玩讳。

這里，筆者還想澄清另外一件事情扛禽。很多“T 粉”們津津樂道锋边，Musk 因為被問及電池價格是還有可能降低以保證下一代廉價版 Tesla 量產(chǎn)時被激怒，很不禮貌地中止了同美國知名財經(jīng)雜志 Barron 的電話采訪编曼。這個報道也成了很多國內(nèi)同仁堅信 Tesla 動力電池價格較低并且還有降低的空間的一個主要證據(jù)豆巨。

筆者這里提醒讀者，這個事件最早在美國媒體披露是在 2013 年 6 月 10 日掐场，距離之后松下與 Tesla 簽訂新供貨合同足足有 5 個月之久往扔！也就是說，跟 Jeffrey Straubel 一樣熊户，Musk 當(dāng)時同樣想當(dāng)然地以為松下還會以 $2 的低價位繼續(xù)為 Tesla 供貨萍膛，這才是 Musk 敢摔 Barron 電話的底氣之所在。由于中美“時差”的原因嚷堡，這個報道在國內(nèi)被披露出來并引起廣泛關(guān)注已經(jīng)是 2014 年春節(jié)以后的事情了』嚷蓿現(xiàn)在看來，該報道嚴(yán)重誤導(dǎo)大家對 Tesla 動力電池成本問題的判斷蝌戒。

有讀者可能會問串塑，松下的 18650 NCA 電芯有這么貴嗎，Samsung SDI 不是把 18650 價格降到了 1 美金了嗎北苟？ 筆者這里要指出的是桩匪，Samsung SDI 和松下采取了完全不同的經(jīng)營和技術(shù)路線。松下一向堅持技術(shù)領(lǐng)先而占據(jù)高端市場友鼻，而 Samsung SDI 采取的是技術(shù)和成本并重傻昙，以市場為主的發(fā)展模式闺骚。

Samsung SDI 的 1 美元 18650 電池是 2.2Ah 以下的低檔電芯，這個容量級別的電芯是不可能用在 EV 上的妆档。如果我們仔細(xì)分析 Samsung SDI 這個檔次電芯的成本構(gòu)成僻爽，就會發(fā)現(xiàn)其實 Samsung SDI 也是在虧本賺吆喝，目的是用低價將國內(nèi)圓柱廠家打垮过吻，進而霸占中國市場进泼。一旦市場蠶食完成，那么漲價回本在所難免纤虽，這就驗證了一句老話乳绕，“天下沒有免費的 午餐”。松下供應(yīng) Tesla 的高容量 18650 電芯逼纸，無論是從原材料選擇洋措、電芯工藝，還是產(chǎn)品品質(zhì)都是超一流水準(zhǔn)杰刽，這是其成本較高的主要原因菠发。

2. Model S 動力電池系統(tǒng)基本數(shù)據(jù)

Model S 的工作電壓是多少伏？Model S 的電池組 Pack 一共有 11 個 modules贺嫂，每個 modules 有 9 個 brick 滓鸠， 每個 brick 里面有 77 個電池。那么 Model S 的實際平均工作電壓為 3.6V × 9 × 11 = 356.4V第喳，而不是有些媒體報道的 375V糜俗。

Model S 電池組的能量密度有多高？3.1 Ah 18650 電芯的能量密度達(dá)到了 252Wh/Kg 曲饱，這是一個很高的指標(biāo)悠抹。Model S 的電池總重是 44.5g × 7623 = 339Kg，電池組 Cell + Pack + BMS 總重是 544Kg扩淀， 那么我們可以計算出其電池組的能量密度為 85KWh ÷ 544Kg = 156Wh/Kg楔敌。這個能量密度比國內(nèi)廣泛使用的磷酸鐵鋰電池組的能量密度（80-100Wh/Kg）高出約 60%，比目前三元材料電池組的能量密度（130-150Wh/Kg）還要高驻谆。但是卵凑，Model S 動力電池組的整體能量密度跟單體電池相比下降了 45%，這主要是因為 Model S 的電池組位于車底胜臊，需要防彈保護盾保證電芯安全氛谜，正是這個部件貢獻了相當(dāng)?shù)闹亓俊?/p>

Model S 的行駛里程到底有多遠(yuǎn)？根據(jù) Tesla 官網(wǎng)介紹区端，Model S 在理想工況下的預(yù)期行駛距離是 480Km(根據(jù)數(shù)學(xué)建模模擬得到)，目前關(guān)于 Model S 行駛里程實測數(shù)據(jù)已經(jīng)在網(wǎng)上可以查到了澳腹。車主實測結(jié)果顯示织盼，在 120Km/h 的標(biāo)準(zhǔn)時速以及一定負(fù)載情況下杨何，Model S 的最大行駛里程不超過 350Km。

Model S 動力電池系統(tǒng)占整車成本的比例有多高沥邻？85kWh 基本款的售價是 $79900危虱，按照 Tesla 2013 年年報的毛利潤率 22.5% 計算，其大概成本為 $79900 × (1 - 22.5%) = $61923唐全，那么我們可以計算出 Model S 的動力電池系統(tǒng)成本所占比例為 $35246 ÷ $61923 × 100% ＝ 56.9%埃跷，已經(jīng)接近整車成本的 60% 了。

Model S 的能量成本在什么水平邮利？如果按照動力電池系統(tǒng)的成本計算弥雹，其能量成本是 $35246 ÷ 85KWh = 414$/KWh。Model S 在電芯水平的能量成本是 $26680 ÷ 85KWh = 313$/KWh延届，以上是按照松下與 Tesla 新供貨合同計算的結(jié)果剪勿。如果我們用 2011 年松下的供貨價格，那么 Model S 的電芯能量成本是 $15246 ÷ 85KWh = 179$/KWh方庭。筆者這里要強調(diào)的是厕吉，之前 Tesla 在一些報告中也探討過能量成本，但是這些數(shù)據(jù)都是基于早期的電芯價格械念，也就是說這些早期的數(shù)據(jù)跟目前的實際情況并不一致头朱。

Model S 動力電池系統(tǒng)的重量占整車的比例如何？Model S 的整車重量為 2109Kg龄减，那么電池的重量比例為 339Kg ÷ 2109Kg= 16%项钮。而整個動力電池系統(tǒng)占整車的比例為 544Kg ÷ 2109Kg = 26 %。讀者可能對 26% 這個數(shù)字沒有什么感覺欺殿，但是如果跟一輛普通轎車的發(fā)動機占整車的大概比例 (一般 15% 左右) 比較一下寄纵，那么讀者就明白 Model S 的動力電池系統(tǒng)有多“重”了。

Model S 的電池壽命有多長脖苏？關(guān)于 Telsa 電池組的循環(huán)壽命程拭，到目前為止沒有任何公開的數(shù)據(jù)報道，屬于 Tesla 商業(yè)機密范疇棍潘。筆者曾經(jīng)實測過單個松下 NCR 18650A 電芯的循環(huán)性恃鞋，如果以 80% 容量保持率為標(biāo)準(zhǔn)，在室溫下 0.5℃ 100% DOD 的測試條件下可以達(dá)到 1700 次的循環(huán)亦歉，容量型電芯能夠達(dá)到這個循環(huán)壽命已經(jīng)是相當(dāng)不錯的了恤浪。由于每個電芯在內(nèi)阻和容量上的差異，成組以后循環(huán)性相對于單體電芯會有所降低肴楷。但是由于松 下 18650 電芯的一致性非常好水由，而且 Tesla 采用了非常獨特的 BMS 設(shè)計原理，我們有理由相信 Model S 的電池組循環(huán)性跟單電池相比沒有較大幅度的下降赛蔫。

3. Model S 動力電池評論

我們首先談?wù)?Model S 的電池砂客，在筆者看來泥张，Musk 選擇松下的 18650 電池實際上是基于現(xiàn)實的考量，而并非是動力電池技術(shù)上的革新鞠值。不管是早期的 LCO 電池媚创，還是后來的 NCA 電池，都是容量型而非功率型的標(biāo)準(zhǔn)尺寸電池彤恶。目前動力電池圓柱钞钙、方形和軟包這三種規(guī)格當(dāng)中，圓柱尤其是 18650 的綜合制造成本是最低的声离，這主要得益于其自動化和大規(guī)模的生產(chǎn)芒炼。同樣也得益于標(biāo)準(zhǔn)化自動化，18650 電池的一致性可靠性也是最好的抵恋』酪椋可以說，成本弧关、一致性和能量密度的綜合考量盅安，是 Musk 選擇松下 18650 電芯的根本原因。

關(guān)于電動汽車動力電池的尺寸路線世囊，一直存在著小型（以 Tesla 為代表）和大型電池（20-40Ah别瞭，Toyota 和 BMW 為代表）的爭論，這兩種技術(shù)路線各有利弊株憾，筆者這里不予置評蝙寨。

筆者曾經(jīng)測試過松下 NCR18650 電芯，松下電芯的高品質(zhì)給筆者留下深刻印象嗤瞎。NCA 正極材料的實際應(yīng)用是有相當(dāng)技術(shù)含量的墙歪，而這正是松下的核心技術(shù)之一。之前贝奇，Samsung SDI 以年薪 60 萬美金從松下挖到一位 NCA 電芯專家虹菲，足以說明 NCA 電池生產(chǎn)技術(shù)的含金量。

松下使用的 NAC 正極材料是由日本住友金屬礦山（SMM）生產(chǎn)的掉瞳，SMM 是目前全球最大的 NCA 正極材料生產(chǎn)商毕源，而松下是其唯一客戶。當(dāng)然我們也要清醒地認(rèn)識到陕习，由于 NCA 的安全性以及長期循環(huán)性問題霎褐，單獨使用 NCA 制作大容量動力電池是不適合的， LMO 少量地混合 NCA 是一個切實可行的動力電池解決方案该镣。

很多讀者對于 Model S 483Km 最大理論行駛感到興奮鼓舞冻璃，認(rèn)為電動汽車在行駛里程上終于可以跟普通轎車匹敵了，但筆者個人認(rèn)為，對這個問題我們要冷靜分析俱饿。7623 顆松下 3.1Ah 18650 電芯的重量占到了整車凈重的 16%歌粥，這個數(shù)值比普通轎車發(fā)動機的重量比例還高，而且 Pack + BMS 額外還要額外消耗 10% 的重量拍埠。那么我們就可以很清楚地看到，Model S 的實際上通過犧牲有效載荷為代價土居，來提高續(xù)航里程的枣购。根據(jù) BMW 的計算，消費者對純電動汽車可接受的最低實際行駛里程是 300Km擦耀，如果在保持動力電池組的重量跟現(xiàn)有汽車的發(fā)動機 + 油箱差不多的情況下棉圈，動力電池系統(tǒng)的能量密度就要達(dá)到 250Wh/Kg 的水平。事實上眷蜓， Tesla 的實際數(shù)據(jù)和 BMW 的計算結(jié)果非常接近分瘾。Model S 在實際工況下 350Km 左右的續(xù)航里程僅僅是剛剛滿足消費者最低需求而已，并且這還是在較大幅度犧牲有效載荷的前提條件下實現(xiàn)的吁系。當(dāng)然了德召，Tesla 定位是高級跑車，有效載荷低并不是大問題汽纤，但對于定位為家庭轎車的普通電動汽車而言上岗，這就成了一個很大的缺點了。

那么 Model S 的續(xù)航里程還有沒有進一步提升的空間蕴坪？由于續(xù)航里程跟電池組能夠提供的能量成正比肴掷，所以要么保持電池數(shù)目不變而提高 18650 電芯的能量密度，要么增加電池的數(shù)量背传。如果簡單增加電池數(shù)量呆瞻，那么必然導(dǎo)致整車重量有較大增加而進一步壓縮目前本來就不高的有效載荷量，所以筆者個人認(rèn)為這個方向行不通径玖。那么痴脾，唯一可行的就只有進一步提升單體電芯的能量密度這一條路了。

我們從表 2 可以看到挺狰，2012 年下半年松下已經(jīng)量產(chǎn)了 3.4Ah 18650 電芯明郭，能量密度較 3.1Ah 有 5% 的提升。如果采用新型 3.4Ah 電芯丰泊，相應(yīng)的續(xù)航里程可以增加 5%薯定，但是這點提高在筆者看來基本上沒有什么實質(zhì)性的意義。

當(dāng)然有讀者可能會說瞳购，Tesla 將來可能會選用松下在 2013 年下半年才小批量試生產(chǎn)的 4.0Ah 超高容量 18650 電芯话侄。筆者個人認(rèn)為這個可能性很小，因為其能量密度只有 252Wh/Kg，比 3.4Ah 電芯的 265Wh/Kg 反而降低了 5%年堆。為什么 4.0Ah 電芯容量比 3.4Ah 電芯增加了 18%吞杭，而能量密度卻反而降低了呢？這是因為 4.0Ah 高容量電芯采用 Si/C 復(fù)合負(fù)極導(dǎo)致平均工作電壓降低了 0.2V变丧，并且電芯重量較大幅度增加芽狗，這兩個因素抵消了容量增加對能量密度提升的貢獻。另外痒蓬，根據(jù)筆者測試經(jīng)驗童擎，基于 Si/C 復(fù)合負(fù)極的容量型電芯，目前而言循環(huán)性很難超過 500 次攻晒，這顯然是無法滿足 EV 使用要求的顾复。

從上面的分析我們可以看到，Tesla 的續(xù)航里程實際上已經(jīng)達(dá)到了一個瓶頸鲁捏，這個瓶頸的本質(zhì)就是目前鋰離子電池的實際能量密度水平已經(jīng)接近極限芯砸，再進一步提升的空間非常有限。如果從電化學(xué)原理的角度思考给梅，這個問題并不難理解假丧，化學(xué)電源的能量密度增加并不遵循摩爾定律。所以破喻，筆者不認(rèn)為 Tesla 未來會在續(xù)航里程這個最關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上取得突破性進展虎谢，除非采用能量密度比鋰電更高的新一代電化學(xué)儲能體系。新一代電化學(xué)儲能體系會是什么曹质？鋰硫和鋰空是 否有可能婴噩？目前看來可能性很小寨典。理論上爬虱，只有燃料電池（FC）可以讓 EV 行駛里程接近目前普通轎車的水平，但燃料電池跟鋰電在原理和工作方式上有本質(zhì)的不同肴裙。

Model S 電池組目前是 8 年質(zhì)保期宅静，如果按照 1700 次循環(huán)章蚣，計算下來每年可以循環(huán) 200 次多一點。那么對應(yīng)每個循環(huán)的使用時間就是 365 天 ÷ 200 周 = 1.82 天 / 周姨夹，也就是說 Model S 每天可以駕駛的理論最大里程為 480Km ÷ 1.82day = 263Km/day纤垂。那么，263Km 對于美國人而言是否夠用呢磷账？根據(jù)一項調(diào)查結(jié)果顯示峭沦， 中國人每天坐公交或者開車來回上下班可以接受的平均距離是 30Km，這個距離意味著每天來回至少有 2 小時消耗在路上逃糟，而極限距離是 50Km 吼鱼， 相當(dāng)于每天耗費 3 小時在路上蓬豁，這個距離或者時間身體會明顯感覺疲憊。

而對于美國人而言菇肃，由于人口密度小以及美國的汽車文化地粪，使得美國人的居住到工作距離大大延長，這兩個距離就相應(yīng)地擴大到 80Km 和 120Km 了琐谤。我們可以看到蟆技，一天 240Km 的行程， ModelS 是完全可以勝任的笑跛。也就是說付魔，Model S 8 年的電池質(zhì)保是通過計算制定出來的，絕對不是 Musk 拍腦袋瓜子想當(dāng)然的結(jié)果飞蹂。當(dāng)然，8 年的電池質(zhì)保翻屈，跟我們一般設(shè)想的電動車電池 10 年的基本使用要求還有一定距離陈哑。

4. 新一代 Tesla 是否可行？

Musk 已經(jīng)數(shù)次公開表示伸眶，希望在 2017 年推出 Tesla Gen 3惊窖，也就是大多數(shù)人買得起的第三代 Tesla，價格在 $35000 左右厘贼，續(xù)航數(shù)達(dá)到 300Km (200mils)界酒。但是 Musk 并沒有透露 Tesla Gen3 任何技術(shù)細(xì)節(jié)，因為這屬于 Tesla 的核心商業(yè)機密嘴秸。很多人會問毁欣，就這個價格和續(xù)航里程目標(biāo)，Tesla Gen 3 能否在 2017 年實現(xiàn)量產(chǎn)岳掐？我們不防做些簡單的數(shù)學(xué)計算來分析一下凭疮。

假設(shè) Tesla Gen 3 的凈重跟 Model S 差不多的話，那么根據(jù)能量守恒定律串述，我們可以估算出它的功率為 85KWh × (200mils/300mils) = 57KWh执解。但是考慮到這個功率下電芯的數(shù)量將有大幅下降而帶動整車重量也有較大下降， 所以筆者認(rèn)為 50 KWh 的能量足夠了纲酗。50KWh 對應(yīng)著 50000Wh ÷ 12.2Wh = 4098 顆 3.4Ah 新型 18650 電芯衰腌。4098 顆電芯的重量為 4100 × 46g = 188.5Kg，比 Model S 的 338Kg 降低了 45%觅赊！那么右蕊，相應(yīng)的電池 Pack 重量也有 45% 的下降，也就是說 50KWh 的能量足夠 300 Km 的續(xù)航里程茉兰。

筆者這里著重分析一下 18650NCA 電芯成本問題尤泽，這個問題是如此之重要，以至于 Tesla Gen3 的命運很大程度上決于此。筆者前面提到了坯约，松下以 $2 向 Tesla 銷售其 NCA 電芯是賠本賺吆喝熊咽，目的在于吸引 Tesla 上鉤將其捆綁在自己的戰(zhàn)車上。這一招的確湊效了闹丐，于是我們看到松下與 Tesla 的第二份供貨合同中終于暴露出其本來面目横殴，全世界再一次領(lǐng)教了日本商人的“精明”。

Musk 當(dāng)時恐怕是氣瘋了卿拴，但是松下是 Tesla 唯一的電芯供應(yīng)商衫仑，你 Musk 又能有什么辦法？只有打掉牙往肚子里咽堕花， 尋求機會擺脫松下突圍文狱。Tesla 與松下簽訂新電池供貨合同 5 個月之后，也就是 2014 年 2 月 26 號缘挽，Tesla 在官網(wǎng)上發(fā)布消息瞄崇，宣稱要建成“全球最大”的鋰電工廠（Gigafactory），并且 Tesla 直截了當(dāng)?shù)匦Q壕曼，建立 Gigafactory 工廠的根本目的就是要大幅度降低電芯成本苏研，并且擴大產(chǎn)能。工廠將于 2017 年建成腮郊，正好在 Tesla 與松下合同結(jié)束的時候摹蘑。這難道僅僅是巧合嗎？筆者個人認(rèn)為轧飞，這是 Musk 精心策劃的戰(zhàn)略布局衅鹿，目的就是要徹底解決“松下困局”。

筆者注意到踪少，在 2013 年年底也就是 Tesla 剛剛與松下簽訂合同之后塘安，媒體就報道了 Tesla 和韓國 Samsung SDI、LG 接觸洽談合作的消息援奢。但是兼犯，Tesla 宣布要建成 Gigafactory 的消息發(fā)布后，松下卻對是否參與 Gigafactory 的投資和建設(shè)一直沒有表態(tài)集漾。直到最近切黔，松下電器集團總裁津賀一宏才表示，公司目前尚未決定是否與 Tesla 達(dá)成合作伙伴關(guān)系為 Gigafactory 工廠提供電池技術(shù)和資金具篇，理由是此舉或可能增加松下的投資風(fēng)險纬霞。津賀一宏的表態(tài)不禁讓人疑惑重重，因為這明顯是有悖商業(yè)規(guī)律驱显。

一個最直接的例子就是诗芜，為了進入 iPhone 和 iPad 電池供應(yīng)鏈瞳抓，國內(nèi)廠家是拼得頭破血流，Apple 坐收漁翁之利伏恐。這只能說明孩哑，簽訂了“世紀(jì)大單”之后，Tesla 和松下的關(guān)系已經(jīng)變得非常微妙了翠桦。反倒是 Tesla 早早放出口風(fēng)横蜒，未來 Tesla 仍將與松下保持密切合作，但同時也歡迎其它電池廠商參與 Gigafactor 工廠的投資和建設(shè)销凑。筆者對此完全贊同丛晌，因為沒有哪家汽車制造商會聽任上游供應(yīng)商的擺布，所以 Tesla 目前非常有必要再引入更多的電池供應(yīng)商斗幼。

那么筆者關(guān)心的問題是澎蛛，Gigafactory 工廠在技術(shù)層面上到底有沒實現(xiàn)降低成本的可能 (商業(yè)層面上的影響因素過于復(fù)雜，筆者不予置評)蜕窿？要回答這么問題瓶竭，我們首先需要估算一下，Tesla Gen 3 的 18650 電芯價位底線在哪里渠羞。筆者猜測 Musk 對 Gigafactory 工廠 18650 電芯的成本目標(biāo)可能設(shè)定在 $2.5 這個價位之下。那么智哀，4098 顆 3.4Ah 新型 18650 電芯的成本就是 4098 × $2.5 = $10245次询。如果 Pack + BMS 成本還是維持在目前的 $8000 水平的話，那么 Tesla Gen 3 的動力電池系統(tǒng)總成本是 $10245 + $8000 = 18245瓷叫，這個價位比 Model S 的 $35246 下降了 48%屯吊！

動力電池系統(tǒng)是電動汽車?yán)锩嫠汲杀痉蓊~最大的部件，動力電池系統(tǒng)成本的下降將對 Tesla 電動車的整車價格具有決定性意義摹菠，其它部件成本也會因為規(guī)暮行叮化生產(chǎn)而下降。如果我們將 Gen 3 的其它部件也按照相同的下降比例計算次氨，那么 Gen 3 的整車售價可以達(dá)到 $79900 × 52% = $41548蔽介，這個數(shù)值已經(jīng)很接近 Musk 的 $35000 銷售價格目標(biāo)。也就是說煮寡，如果降低毛利潤率的話虹蓄，Gen 3 在成本上是有可能實現(xiàn)的，但其前提條件是 Gigafactor 自產(chǎn)的 18650 電芯成本下降到 $2.5 以下幸撕，以及 Pack +BMS 能否控制到低于 $8000 的水平薇组。

那么 Gigafactory 工廠能否把 18650 電芯的成本下降到 $2.5 呢？Tesla 宣稱 Gigafactory 工廠的投資將達(dá)到 50 億美金坐儿，這個資金投入足以建成至少 5 個松下電池廠的規(guī)模律胀，未來 Gigafactory 工廠將是當(dāng)之無愧的“全球最大”的鋰電工廠宋光。筆者并不懷疑 Gigafactory 工廠的電芯產(chǎn)能能否滿足 50 萬輛電動車的需求，筆者更關(guān)心的是它能否把 18650 NCA 電芯的成本降下來炭菌，因為成本才是決定 Tesla Gen 3 最重要因素罪佳。電芯的成本取決于原材料、生產(chǎn)工藝娃兽、人力成本菇民、生產(chǎn)管理以及生產(chǎn)規(guī)模等諸多因素。

原材料方面投储。Tesla 已經(jīng)放話第练，Gigafactory 工廠將完全在美國本土采購原材料。但筆者個人認(rèn)為玛荞，這個聲明僅僅是 Musk 向美國政府做出的一種姿態(tài)而已娇掏，目的是爭取聯(lián)邦政府的財政支持。美國本土的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈非常薄弱勋眯，完全使用美國原材料根本不具備可行性婴梧。美國本土目前沒有一 家規(guī)模性的正極材料生產(chǎn)商，3M 沒有生產(chǎn)能力客蹋，唯一有希望給 Tesla 供貨的是 BASF 剛建成的位于俄亥俄州的正極工廠塞蹭。雖然 BASF 目前只是少量試生產(chǎn) NMC，但筆者認(rèn)為單純從技術(shù)角度而言 BASF 是可以為 Tesla 生產(chǎn) NCA 的讶坯。電解液也可以從 BASF 在美國的 Novolyte 電解液工廠供貨番电，雖然 Novolyte 的電解液性價比較低，但質(zhì)量還是不錯的辆琅，膈膜有 Celgard漱办。唯一不確定的就是負(fù)極，雖然美國有石墨礦婉烟，但并沒有負(fù)極工廠娩井，到時恐怕還是要從中國進口石墨負(fù)極材料。

電芯生產(chǎn)技術(shù)似袁。Tesla 經(jīng)過跟松下這幾年的合作洞辣，已經(jīng)積累了一些電芯生產(chǎn)方面的技術(shù)，如果 Tesla 能夠從日本本土特別是原三洋公司挖到一些 NCA 電芯專家叔营，筆者個人認(rèn)為 Tesla 完全有技術(shù)能力在美國自產(chǎn) 18650 電芯屋彪。

人力成本。人工是導(dǎo)致松下 18650 電池高成本的一個不可忽視的因素绒尊。筆者了解到畜挥，Gigafactor 工廠廠址將從內(nèi)華達(dá)州、德克薩斯州婴谱、亞利桑那州和新墨西哥州之中選出蟹但。除了德州躯泰，其它幾個州都屬于美國工資水平最低的州之列，人力成本應(yīng)該比大阪府低不少华糖。

綜合上面的分析麦向，筆者個人認(rèn)為，單純從技術(shù)角度而言客叉，Gigafactory 工廠生產(chǎn) 18650 NCA 電芯并不存在大的障礙诵竭。但是其電芯成本很大程度上取決原材料的進貨渠道和數(shù)量，如果能夠從中國進口部分原材料 (甚至是大部分原材料)兼搏，電芯成本有可能控制到 $2.5 以下的水平卵慰。

我們再在來分析以下 Pack 和 BMS 的成本問題。雖然這兩個部件并沒有多少技術(shù)含量佛呻，但成本水分卻非常大裳朋，這已是業(yè)內(nèi)公開的秘密。筆者了解到吓著，Tesla 的 Pack 和 BMS 如此之高的成本鲤嫡，與其 BMS 非常獨特設(shè)計原理和 Pack 制造方式和選材有很大的關(guān)聯(lián)，而 BMS 和 Pack 的設(shè)計費用 (知識產(chǎn)權(quán)) 是成本構(gòu)成的大頭绑莺，電子元器件成本本身是很低的暖眼。事實上，我們看到即便松下 18650 電芯大幅度提價之后纺裁，2014 年 Model S 并沒有漲價罢荡，可見 Pack 和 BMS 成本的虛高。到 2017 年設(shè)計成本應(yīng)該已經(jīng)大幅下降了对扶，那么筆者有理由相信，Tesla 的 Pack + BMS 如果在中國代工生產(chǎn)惭缰，其成本可以控制在 $8000-6000 的水平浪南。

Tesla 高昂的售價，除了因為其動力電池系統(tǒng)高成本之外漱受，其獨特的全鋁車身也是一個比較重要的因素络凿。筆者完全有理由相信，在大規(guī)模量產(chǎn)之后全鋁車身的成本會有較大幅度的下降昂羡。

從上面的分析和計算我們可以看到絮记，如果僅僅從技術(shù)和成本控制的角度而言，Musk 的 TeslaGen 3 是有可能在 2017 年實現(xiàn)的虐先。當(dāng)然了怨愤，我們也要認(rèn)識到，由于在 Gen 3 上采取了嚴(yán)格的成本控制理念蛹批，導(dǎo)致其續(xù)航里程相對于 Model S 有較大幅度下降撰洗。如果在理想工況下續(xù)航 300Km篮愉，那么實際路況和負(fù)載情況下行駛里程是不可能超過 250Km 的。如果我們簡單計算一下 Gen 3 每天的行駛里程就會發(fā)現(xiàn)差导，平均每天 158Km 的行使里程 (理想工況下) 對于相當(dāng)部分美國人是很勉強的试躏。我們再次看到，制約純電動車?yán)m(xù)航里程的根本因素還是鋰電能量密度這個技術(shù)瓶頸問題设褐。