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2024年的电动汽车烦恼:怀疑者和反对者

如果拜登连任,特斯拉的日子也未必好过

《日本经济新闻》1月21日报道,特斯拉紧急从中国进口制造电池的关键零部件正极材料。报道称,这说明美国企业难以实现拜登政府将中企排除在电动汽车供应链之外的目标。

2020年,特斯拉发布了全新的4680电池,Cybertruck是首款搭载该电池的车型。4680电池规划在美国得克萨斯州的工厂批量生产,但在量产方面遭遇困难,这成为扩大Cybertruck产能的瓶颈。为打破僵局,特斯拉决定从中国企业采购材料。

《晚点 LatePost》此前称,特斯拉从2023年下半年开始采购两家中国二线电池公司生产的正极极卷,在得克萨斯州工厂组装4680电池。正极极卷约占整个电芯成本的35%。

根据拜登政府的政策,自今年1月起,美国生产的电动汽车中如果包含中国制造或组装的电池组件,就将无法享受7500美元的税收抵免。这样,Cybertruck被剔除在补贴名单之外。

彭博社报道,2022年,北美和欧洲的电动汽车电池组平均价格分别比中国高出24%和33%。

《商业时报》报道:美国生产电动汽车电池需要与中国合作。比如特斯拉的磷酸铁锂电池技术就来自中企,福特在密歇根州新建的一家电池工厂也将使用中企的技术。中国在供应链中的主导地位使其几乎不可能被排除在外,美国政府的规定将减缓美国从燃油汽车向电动汽车的转型的步伐;如果没有与中国公司的合作,美国国内汽车制造商的竞争力会被大大削弱。

4680是个好东西,一出来就获得了市场的普遍看好,无论是在电池密度、动力水平还是重量控制上,新电池都要比2170电池更具优势。专家们表示,新的电池技术加上干涂层电极制造工艺,可以将Model Y的电池成本降低一半,使得每辆车可节省5500美元。但是,特斯拉自己在发布时也承认,新的电池在大规模量产方面的确遇到了一些困难。

4680电池的生产难点是干涂层电极工艺。马斯克说“我们会在2022年底之前实现4680电池的量产,但这很难预测,因为这里面有很多新的技术。”

4680电池中最让特斯拉引以为傲的,是电池的无极耳(实际是全极耳)技术。全极耳的制作工艺有切叠法和揉平法两种。切叠法是特斯拉采用的一种解决方案,主要通过斜切成片卷起,表面起伏较大,容易造成极耳因接触程度不一致,内阻一致性差。由于两端都被极耳封闭,无法连续注液生产。

揉平法是中国国内企业广泛使用的一种方案,这种方法通过超声波或机械摩擦将极耳揉成端面。极耳在压平过程中,容易产生金属碎屑,导致电芯自放电过大,甚至内部短路。此外,揉平后端面较致密,电解液难以进入电芯内部。这些都将成为提高电池生产率的难题。

4680电池的负极在计划中将采用碳化硅,以提高能量密度。然而,硅碳负极也有一些缺点。例如成本很高,副反应多,膨胀大,一次充放电效率低,影响电池质量。

根据长期关注电动车电池的技术频道The Limiting Factor拆解了4680电池后进行化学分析,结果显示,目前已经生产出的4680电池负极中仅由石墨构成,并不含硅材料。

2023年11月,特斯拉在推特上宣布取得惊人突破:4680大型圆柱电池已实现量产。据悉,特斯拉上周在加州弗里蒙特工厂成功生产了86.8万块大型圆柱形锂离子电池,足以支持1000辆Model Y的装车需求。

虽然这一生产规模目前无法满足上海工厂的产能,但德国柏林工厂和加州工厂平均每周3000辆的生产需求已经相当接近。特斯拉解释说,4680电池已经度过了量产最困难的时期,为未来规模化生产奠定了基础。

但是,4680的关键零部件来自中国。

拜登主导了两项关键立法,对美国电动汽车市场产生了重大影响,即《减胀法》(IRA)和《两党基础设施法》(BIL)。如果2024年美国总统选举共和党获胜,新政府可能会要求限制这些法律,减少或取消联邦政府补贴资金,这可能导致汽车企业、供应商和电池企业重新考虑产品和投资战略,特别是与北美采购有关相关的企业措施。选举还可能影响温室气体排放和燃油经济法规。

无论是哪个党派,国会都需要继续为州和地区电动化投资项目提供资金支持。共和党人可能会反对任何让人联想到绿色新政补贴的资金支持,但已经受益的州的立法者将需要保证这些项目获得资金支持。这种情况可能会在一些问题上造成联邦和州之间比已经存在的紧张关系。

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