文 I Chris
2019 年 2 月 6 日，智能電動(dòng)汽車媒體 42 號(hào)車庫(kù)發(fā)布了《特斯拉收購(gòu) Maxwell，為了下一個(gè)十年》一文，對(duì)特斯拉這起收購(gòu)做了基本的分析；時(shí)隔一年有余，特斯拉管理層對(duì)特斯拉和 Maxwell 在電化學(xué)領(lǐng)域整合的思路逐漸披露出來。
本文是對(duì)特斯拉電化學(xué)進(jìn)展的綜合匯總，相信也是對(duì)特斯拉將于今年 4 月舉辦「電池及動(dòng)力總成投資者日」的部分信息的劇透：）
開門見山地給出結(jié)論：對(duì)于特斯拉而言，2020 年的重心是干電極技術(shù)在電池制造層面的商業(yè)化。與此同時(shí)，特斯拉完整保留了 Maxwell 的超級(jí)電容器業(yè)務(wù)，但發(fā)展優(yōu)先級(jí)被降低。
在正文展開之前，我們先來回顧一下特斯拉管理層在 2020 年的戰(zhàn)略重心。
在特斯拉 2019 年年度股東大會(huì)上，特斯拉 CEO Elon Musk 告訴投資人擴(kuò)大電池生產(chǎn)規(guī)模、降低單位電池成本（Plan to scale battery production and get the cost per kilowatt hour lower）是特斯拉最重要的兩大戰(zhàn)略重心之一。（另一個(gè)是 FSD 自動(dòng)駕駛技術(shù)）。
隨著 2020 年 Model S/X 的換代、Model Y 的投產(chǎn)和持續(xù)增長(zhǎng)的儲(chǔ)能產(chǎn)品（尤其是 MegaPack）的需求增長(zhǎng)，電池本身正在越來越成為特斯拉快速擴(kuò)張的桎梏。
在未來數(shù)年內(nèi)，特斯拉 × Maxwell 將對(duì)動(dòng)力電池行業(yè)產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響。
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干電極技術(shù)
干電極技術(shù)，是特斯拉收購(gòu) Maxwell，實(shí)現(xiàn)電池戰(zhàn)略的一張王牌。
所謂干電極技術(shù)，指的是 Maxwell 自 2011 年 10 月起與美國(guó)動(dòng)力電池企業(yè) A123 及美國(guó)能源部聯(lián)合研發(fā)的一種電極制造工藝。
具體來講，傳統(tǒng)的濕電極制造需要首先將帶有粘合劑材料的溶劑與電極粉末混合，然后涂在電極電體上干燥。而干電極項(xiàng)目第一階段的項(xiàng)目目標(biāo)即是「滿足純電動(dòng)車干法陰極（無溶劑）的厚度限制和循環(huán)壽命標(biāo)準(zhǔn)（500 次）」。
在無溶劑的前提下，干電極實(shí)現(xiàn)了粉體與一種高分子材料纖維化，然后通過擠壓機(jī)壓制成膜，再將電極材料壓到涂有背膠的集電體上。最終實(shí)現(xiàn)不導(dǎo)入任何液態(tài)物質(zhì)制備電極，極大地簡(jiǎn)化了濕法工藝繁瑣耗時(shí)的制造流程，而壓實(shí)的電極通過負(fù)極補(bǔ)鋰進(jìn)一步提升電池能量密度。
一句話總結(jié)：干電極技術(shù)從電化學(xué)材料入手，改進(jìn)了電池的制造工藝和流程，提升了制造效率，最終賦予了電池更高的性能、更低的成本。
到 2015 年 10 月項(xiàng)目結(jié)束，項(xiàng)目組已經(jīng)掌握了無溶劑干法制造陽(yáng)極和陰極技術(shù)，但仍然存在干陽(yáng)極機(jī)械強(qiáng)度不足、擠壓機(jī)低效導(dǎo)致陰極良率不夠高等問題，此外，2013 年 3 月，項(xiàng)目組與 Maxwell 的合作終止，導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)最終未能在動(dòng)力電池領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛的影響。
但另一方面，早在 2012 年 5 月，Maxwell 就完成了干電極制造相關(guān)的 41 項(xiàng)專利申請(qǐng)。時(shí)任 Maxwell CEO David Schramm 曾表示，與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，Maxwell 的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)并非超級(jí)電容器組件本身，而是用于制造超級(jí)電容器電極的獨(dú)特干法工藝。
2017 年 5 月，Maxwell 宣布收購(gòu)超級(jí)電容器制造商 Nesscap Energy，通過協(xié)同效應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大在超級(jí)電容市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)。
2018 年 6 月，Maxwell 宣布與吉利/沃爾沃就「超級(jí)電容器及功率轉(zhuǎn)換電子器件」達(dá)成涉及五款車型、超 1 億美元規(guī)模的供貨協(xié)議。
盡管 Maxwell 仍在同時(shí)運(yùn)營(yíng)微電子和高壓業(yè)務(wù)，但超級(jí)電容器在技術(shù)和商業(yè)化方面的進(jìn)展使其已經(jīng)一步步成長(zhǎng)為 Maxwell 的核心業(yè)務(wù)。
在這一階段，干電極制造工藝一直隱身幕后作為 Maxwell 的潛力股存在。
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干電極之于特斯拉
特斯拉聯(lián)合創(chuàng)始人、前 CTO JB Straubel 說過，特斯拉今天是世界上最大的鋰電池消耗者，這讓特斯拉在接觸那些嘗試將前沿電池技術(shù)商業(yè)化的團(tuán)隊(duì)方面處于獨(dú)特的地位。特斯拉經(jīng)常收到不同的電池樣品，已經(jīng)對(duì)大量的電池樣品進(jìn)行了測(cè)試，并持續(xù)跟蹤著數(shù)百個(gè)前沿電池研究項(xiàng)目。
在特斯拉收購(gòu) Maxwell 之初，市場(chǎng)對(duì)于超級(jí)電容器之于特斯拉預(yù)期要高于干電極制造工藝。時(shí)隔一年再看，特斯拉的重心其實(shí)是干電極工藝。
這一點(diǎn)在 Maxwell 的年度報(bào)告中有微妙的體現(xiàn)。
上市公司通常會(huì)在年度股東大會(huì)上向投資人展示當(dāng)年的業(yè)績(jī)進(jìn)展。對(duì)于干電極技術(shù)，2018 年 Maxwell 的定位是「為客戶、合作伙伴和股東帶來重要價(jià)值」。
而 2019 年，Maxwell 除了單獨(dú)成頁(yè)詳述干電極工藝的技術(shù)細(xì)節(jié)，對(duì)其定位也變成了「6 個(gè)月內(nèi)達(dá)成戰(zhàn)略伙伴關(guān)系的可能性很高」。
作為對(duì)比，Maxwell 的現(xiàn)金流業(yè)務(wù)超級(jí)電容器在 2019 年已經(jīng)不再單獨(dú)提及。
就在 2019 年投資人報(bào)告出具 20 天后，特斯拉向 Maxwell 發(fā)起了收購(gòu)要約。這是一個(gè)側(cè)面的暗示：相比于超級(jí)電容器，特斯拉對(duì)干電極工藝的興趣更為濃厚。
更直接的證據(jù)來自 Maxwell CEO 兼總裁 Franz Fink 和首席電極科學(xué)家 Hieu Duong。根據(jù)這兩位的說法，正是 Maxwell 之前執(zhí)行的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型計(jì)劃（2018 年出售了高壓業(yè)務(wù)），集中投資突破性的干電極電池技術(shù)研發(fā)，最終促成了特斯拉對(duì) Maxwell 的收購(gòu)。
從技術(shù)層面來看，F(xiàn)ranz 表示對(duì)比當(dāng)下最為先進(jìn)的濕電極工藝，干電極制造工藝將帶來顯著的優(yōu)勢(shì)，包括 ＞10% 的能量密度提升和 ＞10% 的成本下降。
先說能量密度，拆解 2018 款 Model 3 的電芯顯示，特斯拉 2170 電芯的能量密度為 268 Wh/kg，提升 10% 意味著干電極工藝下 2170 電芯能量密度將達(dá)到 295 Wh/kg，與 Maxwell 投資人報(bào)告中的「300Wh/kg 得到驗(yàn)證」的結(jié)論基本一致。
從成本的角度，關(guān)于特斯拉的電池成本一直眾說紛紜且出入不小。2018 年 Q4，特斯拉的電芯成本降低至 110 美元/kWh，考慮到特斯拉超級(jí)工廠產(chǎn)能規(guī)模（2019 年增長(zhǎng) 50% 至 32 GWh/年）和電化學(xué)配方的改進(jìn)，可以預(yù)期 2019 年年底電芯成本在 100 美元/kWh 左右。
那么疊加干電極工藝的 10% 降低，不考慮 2020 年產(chǎn)能增長(zhǎng)至 54 GWh/ 年規(guī)模效應(yīng)帶來的成本下降，可以預(yù)期干電極工藝下的電芯成本至少將降至 90 美元/kWh。
關(guān)于干電極工藝的另外一個(gè)小細(xì)節(jié)是，David Schramm 曾表示，通過拆解和分析電極成分的方式來進(jìn)行逆向工程干電極制造工藝是非常困難的。
我們也十分期待，特斯拉應(yīng)用干電極工藝制造電池的進(jìn)展，以及未來數(shù)年內(nèi)整個(gè)動(dòng)力電池行業(yè)對(duì)干電極工藝的態(tài)度。
3
超級(jí)電容 × Semi Truck ？
Maxwell 是特斯拉歷史上第五次收購(gòu)。從特斯拉過往的運(yùn)作方式來看，對(duì)于外部收購(gòu)的團(tuán)隊(duì)，特斯拉管理層通常會(huì)進(jìn)行強(qiáng)勢(shì)直接的干預(yù)，讓合并后的兩家公司在業(yè)務(wù)層面的對(duì)接融合迅速推進(jìn)下去。
典型案例包括 2016 年收購(gòu) Solarcity，Solarcity 原有銷售組織被大幅裁撤、Solarcity CEO Lyndon Rive 和 CTO Peter Rive 先后離職，Solarcity 虧損迅速收窄。
而對(duì)于收購(gòu)標(biāo)的中模棱兩可的業(yè)務(wù)，特斯拉通常會(huì)選擇 Acqui-hire 的形式，收購(gòu)研發(fā)團(tuán)隊(duì) + 知識(shí)產(chǎn)權(quán)，同時(shí)解雇市場(chǎng)、BD 等團(tuán)隊(duì)，實(shí)現(xiàn)收購(gòu)團(tuán)隊(duì)的精兵簡(jiǎn)政和快速融合。例如特斯拉對(duì)自動(dòng)駕駛感知公司 DeepScale 和電化學(xué)公司 SiILion 的收購(gòu)，均采用了類似的操作手法。
對(duì)于 Maxwell 的超級(jí)電容，Elon 在近期采訪中明確表示，隨著電池技術(shù)的快速發(fā)展，超級(jí)電容器作為中間介質(zhì)緩沖車輛的快速充放需求是不必要的。
（所謂超級(jí)電容器，是指一種充放電速度快，循環(huán)壽命長(zhǎng)的電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)品。）
但另一方面，隨著特斯拉和 Maxwell 的收購(gòu)整合進(jìn)一步深入，我們注意到特斯拉并未對(duì) Maxwell 的原超級(jí)電容團(tuán)隊(duì)進(jìn)行裁撤或調(diào)整。
自 2019 年 5 月正式進(jìn)入特斯拉以來，原 Maxwell 副總裁 Chris Stewart 繼續(xù)運(yùn)營(yíng)著多達(dá) 225 人規(guī)模的超級(jí)電容器團(tuán)隊(duì)，唯一的區(qū)別只是 Title 變?yōu)樘厮估?jí)電容器負(fù)責(zé)人。而這里的背景是，截至 2018 年年底，Maxwell 整個(gè)團(tuán)隊(duì)僅有 367 人。
那么對(duì)于特斯拉而言，超級(jí)電容的想象力在哪里呢？
盡管隨著電池技術(shù)的發(fā)展，充放電性能的提升，超級(jí)電容在許多乘用車場(chǎng)景下變得不那么必要。但對(duì)于特斯拉純電動(dòng)半掛 Semi Truck 和皮卡 Cybertruck，大負(fù)荷提速或急剎車這樣的快速充放電需求仍然是超級(jí)電容完美的應(yīng)用場(chǎng)景。
除此之外，特斯拉的公共事業(yè)及商業(yè)太陽(yáng)能發(fā)電和儲(chǔ)能業(yè)務(wù)上，也會(huì)存在與超級(jí)電容強(qiáng)耦合的快速充放電的場(chǎng)景。
時(shí)隔一年再看，特斯拉 Maxwell 收購(gòu)案與整個(gè)電動(dòng)汽車行業(yè)的對(duì)比讓人心生感慨。
一面是奧迪、奔馳和捷豹路虎受限于 LG 化學(xué)的電池供應(yīng)受限束手無策，一面是特斯拉身為全球最大的動(dòng)力電池消耗者從電池研發(fā)、生產(chǎn)的源頭解決電池供應(yīng)的問題。
在 2019 年 Q2 的特斯拉財(cái)報(bào)會(huì)議上，Elon 闡述了他對(duì)動(dòng)力電池的看法。
我們真的要思考，電池產(chǎn)能達(dá)到 2 TWh/年會(huì)發(fā)生什么？為了實(shí)現(xiàn)世界能源的根本性改變，真正加速可持續(xù)能源的未來，我們必須以這樣的規(guī)模和方式思考問題，因?yàn)檫@就是我們要做事情。
如果不以 TWh 的規(guī)模思考問題，它不會(huì)從根本上改變能源的變革。
各大跨國(guó)車企 CEO 們，你們?nèi)绾慰创齽?dòng)力電池？
來源：新車一講
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