特斯拉历史上最令人激动的一天之一

因为受疫情影响，特斯拉原定于4月举行的 “电池日活动”推迟到5月中旬举行，在一季度业绩说明会中，马斯克透露将于5月第3周（5月17-23日期间）举行电池日活动。业内预期，除了介绍其电池供应体系，也可能宣布自主研发锂电池，并展示其部分研究成果与方向。

虽然之前马老板说过，这个电池日更注重对电池技术的讨论，而不是新产品的发布。但是电池日公布的电池战略，将决定特斯拉未来的走向，也决定特斯拉的股价能否新高，能否对得起市场给予的估值。否则马老板也不会称其为“特斯拉历史上最令人激动的一天之一”。

“It would be one of the most exciting days in Tesla’s history”。 - Elon Mask

到底电池日可能会公布什么重要的信息呢？根据目前国外媒体的预测，可能有这些内容：

每KWh的电池造价会下降到100美金。

电池的寿命达到一百万英里（A million miles）。

新的电池技术（单晶、干电极、无极耳）。

自产电池的超级工厂Terafactory。

那特斯拉的新电池技术将会是怎么样的呢？能不能保证100美金/KWh的成本和一百万英里(180万公里）的寿命呢？

Electrek revealed that Tesla will present the result of its internal secret Roadrunner project at the battery event.The goal is for Tesla to produce its own battery cells using technologies developed by Tesla’s internal teams, including work from its research lab in Canada led by Jeff Dahn, and new technologies recently acquired through the acquisition of Maxwell, on a massive scale and at a cost below $100 per kWh.

结合Electrek与业界推测，特斯拉在电池日披露的主要内容可能为展示其内部Roadrunner项目成果，其目标就是使用特斯拉内部团队开发的技术生产自己的电池, 其中包括Jeff.D研究成果、Maxwell技术应用、低于100美元/kwh的电池成本目标等。

高镍、单晶、无钴

Jeff Dahn教授是全球应用型锂电先驱，也是三元正极材料共同发明人，在锂电池领域具有极深的学术和产业积淀。其重点研究领域包括高镍正极、硅碳负极、新型电解液添加剂、锂离子电池安全性等方面。

在其团队2017年至今特斯拉合作的关于正极材料主要的论文中，绝大多数都与高镍正极材料有关，涉及电化学性能、制备工艺、安全性等方面。同时，配合高镍正极的单晶和无钴材料的研究也在近两年陆续展开。

根据近几年Jeff Dahn团队涉及单晶材料的论文，单晶材料在长循环下的容量保持、结构稳定性、安全性能等方面均有较为明显的优势。因此，虽然克容量稍低，但在长寿命的电池研发方向上，单晶仍然是正极材料研究的重点领域。

单晶涂层结构避免了传统锂电池多晶结构容易出现的因为充放电导致的结构裂变失效的问题，所以这项技术使得特斯拉要实现的百万英里的电池寿命成为可能，这将是特斯拉电池相比其他电池最大的优点。

在无钴方面，Jeff团队认为钴在改善热稳定性、容量保持、稳定材料结构等方面作用并不明显，进而认为无钴可能是未来的方向，但可能会从低钴高镍开始逐步实现“无钴”应用。在钴资源受限的背景下，去钴似乎是必然，也是降成本的主要途径之一。

干电极技术

特斯拉早先收购Maxwell曾经让超级电容概念大火了一阵子，不过目前来看收购的主因，是干法电极技术而非超级电容。2019年2月，特斯拉溢价收购控股Maxwell，该公司主要业务是超级电容器，同时在干电极方面也有较长时间的研究经历。超级电容相比锂电池有一些优势，但局限性也很明显，如能量密度太低，因此并不适合作为新能源汽车主力电源，更适合应用于汽车启停、制动回收等场景。业内也多认为，特斯拉并购Maxwell，主要的目标可能是干法电极制备技术。

实锤在今年4月初，特斯拉重金收购的Maxwell前高管透露，特斯拉或将在4月中举行的特斯拉“电池日”上主推Maxwell的干电极技术，其可以在降低电池成本的同时提高能量密度和续航里程。

相关研究表明使用湿法制造的电极极片在高温环境和在进行大电流充放电时会出现极片龟裂现象，电池性能会大打折扣，而Maxwell的干电极极片则可以缓解这一问题。

在Maxwell公开的文件我们可以看到干法电极电池在高倍率（大电流）放电条件下的容量保持率要优于湿法电极，同时运用干电极工艺制作的NCM111三元电池在进行了2000次充放电循环后仍能保持着接近90%的初始容量。

理论上看，干法制备锂电电极可以解决现行湿法工艺带来的流程复杂、加工慢、能耗高、有杂质等一系列问题。而且由于不需要像湿法工艺一样配备大量烘干设备，单位产线产能密度得到提升（Maxwell报告中称可提高16倍），同时生产相关的成本降低10%~20%。

如果能尽快投入量产，300Wh/kg的能量密度(对Model 3意味着800km的续航）以及100美元/KWh成本应该是个小目标而已。

无极耳电池

特斯拉日前申请了新型无极耳电池单元的专利。对于这种特殊设计的新型无耳电极，马老板在twitter上卖关子说：“比听起来重要的多（way important than it sounds）”，但没有给出进一步的解释，希望在下周的电池日上会放出更多消息吧。

在新专利申请中，也解释了新技术是用来解决当前电池的局限性：“...当电流必须一直沿着阴极或阳极流到极耳并流出电池单元时，电阻也会随着距离的增加而相应提高。此外，由于极耳是额外的零件，因此增加了成本并带来了制造难度。”看来这项技术的目的也是为了节省成本和提高生产效率。

自建电池工厂? Terafactory?

最后，也是最重要的一个问题，特斯拉会不会自建工厂来生产新电池？

自建工厂是可以进一步降低电池的成本，也会给特斯拉带来更多的利润空间；自建工厂也能够避免因为电池产能不够而导致出行卡住脖子的问题，避免被电池厂商限制产能带来经济的损失。

特斯拉当前的销量主要受电池产能的限制，目前Gigafactory2只能生产35Gkwh的电池，也仅仅满足50万辆的特斯拉汽车规模。如果想通过model 3/Y获得更高的销量，目前电池的产能是远远不够的，更何况还有需要更多电池的Cybertruck和Semi这些产品。目前特斯拉的电动皮卡Cybertruck手上拿着超过60万辆的订单，这是多么巨大的一个市场，但就是因为电池产能不足，现在Cybertruck大规模交付的时间还比较遥远，这块巨大的蛋糕就在特斯拉嘴边，不可能不抓紧时间解决了电池问题，顺势把这块市场拿下。所以目前来说，特斯拉新一代的电池工厂是当务之急。

近日特斯拉与韩国韩华集团签订电池制造设备的订单, 也被看做是准备自行生产动力电池的证据。

进一步猜测，这个新建的工厂，有可能是特斯拉下一代的工厂—— 兆兆工厂Terafactroy。

兆兆工厂Terafactory的产能会超过1太瓦时（terawatt-hour of battery），即1,000 GWh，几乎是全球电动汽车电池产量的数倍。

而这个工厂的选址也备受关注，根据目前网上的消息，可能位于德克萨斯州或者美国东部的州。

摩根士丹利最近的观点是：大概率在德克萨斯。他们给出了六条理由：1.弗里蒙特工厂目前已无更多产能可供挖掘，因而Cybertruck不可能在加州排产；2.德州是美国汽车工业第四大州，特斯拉能在这里招聘到足够的熟练工人；3.相比其他地区，德州的工会势力不算强势，这对资本公司是具有相当诱惑力的；4.德州的可再生能源丰富，风力发电可以为其提供大量电力；5.同样由马斯克控制的SpaceX在德州有研发基地，特斯拉完全能以它为跳板推动新工厂建设；6.马斯克曾在推特上搞了一次相关投票，超过8成的人都支持在德州建立新工厂。另外，如果能把新的超级工厂（由于被拿来生产皮卡，这回它可能叫Terafactory）建在美国石油/天然气行业的核心地区德州，象征意义也将是非凡的——“石油经济的末日”到来。

由此看来，马老板前两天由于加州不允许其开工威胁说要把现有工厂搬去德州恐怕也不是信口开河。