這次特斯拉德州工廠開幕,舉辦的Gigafactory Cyber Rodeo上展示了不少的東西。總體來看,這一次的主題分別是工廠開幕、Model Y新版本(一體化鑄鋁、CTC)和4680電池工廠和後續一年後的CyberTruck。當然CTC時代,在特斯拉的含義裡面,不光是像飛機一樣用機翼結構來做油箱,而是整個工廠用更高效的方式生產汽車,電芯工廠也是其中的一塊。
這裡面還請大家關注德州工廠的佈局變化,這個改變可能比CTC更加重要。從佈局邏輯來看,TESLA已經把傳統汽車製造的流程完全重構。傳統汽車是衝壓→焊接→塗裝→總裝的序列邏輯,而德州新工廠基於前後鑄造+CTC電池系統,已經把整車生產變為了並行+模組化拼裝。這個改變帶來的不僅是生產節拍和成本的降低,更是新能源汽車製造邏輯的革命,分模組迭代,異平臺融合等可能更加適用於未來快速迭代的新能源汽車架構。滑板底盤概念去年開始得到關注,TESLA的新工廠會不會是更好的解決方案?
新能源汽車的出現,並不僅僅是汽車動力總成的革新,而是整個汽車產業的重構。整個產業鏈上所有的環節都會因為新能源汽車的出現而重新思考。這也是TESLA第一性原理的體現。
▲圖1.特斯拉德州工廠的佈局變化
Part 1
4680電池的細節
在下面這張圖裡面,我們能很清晰地看到4680的整體結構圖,而上面的頂層水冷板,也能下面這張圖裡面顯露出來。
▲圖2.特斯拉4680電池Pack的剖解
特斯拉把4680的電池像臘腸一樣吊起來,能讓我們看到整體的結構,一組34-35個,然後分24列進行掛著,中間也有比較經典的水冷板進行散熱。
▲圖3.特斯拉的4680電池最小單元
▲圖4.4680的整個Pack也給掛起來了
在整體展示中,和之前柏林工廠開業差不多,也是相似的剖面示意圖。
▲圖5.4680電池的剖面圖
結合下面這兩張圖,能夠理解讓4680電池的結構本體直接參與整個車輛的力學承載。但是整個包的結構保護,還是圍繞更強的鑄鋁結構化車體所承載的,所以才能讓高壓鑄鋁的下殼體一起整合進來。
▲圖6.4680電池側邊緩衝區域的設計
▲圖7.4680電池Pack車輛對接部分頂檢視
而在工廠這邊,也展示了一些Coating好的極片,能夠有更好的電芯製造的效果。
▲圖8.電芯極片的展示
Part 2
4680電芯的進度
從柏林到德州,特斯拉非常強調4680電芯和結構化電池的進展。從全球佈局來看,4680電芯研發和試製線在福林蒙特,生產在奧斯汀,而電芯較大規模的生產,良品率已經達到了90%,也就是說已經滿足大規模生產的要求了。在某些好的情況下,德州奧斯汀工廠的良品率甚至達到了93%。
▲圖9.特斯拉全球工廠
也就是說目前4月份開始,特斯拉的4680電池剛剛啟動大規模量產,這個季度的主要依賴於之前在福林蒙特小規模試製的生產的100萬+4680電芯,在特斯拉業績電話會議上講的是Model Y的試生產,大約摺合1000臺車左右,大部分車輛是用來做各種實驗的,只有個別車子能面向特殊的客戶去嘗試。而整體4680的產能在4月開始逐漸拉動,在2022年Q2才能出來,也能看到在德州工廠裡面,電芯工廠是整體生產的一部分。
小結:先寫到這裡,我覺得隨著對於4680的深入理解,我們能看到4680的結構比我們想的要更簡單一些,其實整個電池的Pack設計都在做減法,進一步簡化,提高整體的成組率。