特斯拉（Tesla）9月在加利福尼亚举办了“电池日”（Battery Day），然后有一群与社会保持距离的观众坐在公司范围内的各种电动汽车中，并透露了其雄心勃勃的计划，以将电池生产成本降低一半以上。

该公司计划将锂电池的年产能扩大到兆瓦时规模，该公司首席执行官兼创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）表示，他有信心在2030年甚至可能更早之前就可以做到。

一路上，还宣布特斯拉打算消除电池阴极中钴的使用，并达到垂直整合的水平，特别是在北美内部，这将使原材料直接从矿山流向生产线，并最终成为成品。毫无疑问，许多其他媒体和博主将专注于事物的运输方面，因此我们尝试着完善当天演讲中与固定能量存储最相关的方面。

这是特斯拉电池节的去向以及宣布的内容：

为时三小时的活动的现场直播始于特斯拉电动汽车超过半小时的光滑镜头，旨在平滑电子音乐，电子音乐和家庭音乐，并拍摄了特斯拉太阳能和电池存储项目，产品以及当然令人高兴的工人和团队的照片成员们全力以赴。

然后，活动的第一部分即公司的年度股东大会开始了。特斯拉法律部门副总裁Al Prescott在加利福尼亚停车场的室外舞台上直播了直播。

在单独的“电池日”活动之前，风险资本家史蒂夫·尤尔维森（Steve Jurvetson）离开公司董事会的消息得到了正式确认，而尤尔维森将由前规模1万亿美元的日本养老基金负责人水野浩二（Hiro Mizuno）取代。然后，公司的股东应邀对七项提案进行投票，其中包括来自其他股东的四项提案。

股东们拒绝了所有四个提议：第一个是特斯拉考虑从未运行过付费广告的提议；第二个是采用简单多数表决的提议；第三个是对雇员纠纷使用强制性仲裁的提议-包括种族歧视的指控该公司在纽约州北部的Gigafactory 2和加利福尼亚的弗里蒙特装配厂-最后该公司应引入涵盖其整个价值链的年度人权报告。

股东Nia Impact Capital的克里斯汀·赫尔（Kristen Hull）博士说，关于骚扰和歧视盛行以及缺乏追索权的指控包括“种族主义和性别歧视的严重指控”，这意味着特斯拉应就强制仲裁的影响发表一份报告。

国际权利倡导者协会的特里·科林斯沃思（Terry Collingsworth）代表纽约善牧会修女会发表讲话，他要求特斯拉发布一份报告，以描述董事会对人权和人权尽职调查程序的监督，包括在人权受到影响时提供有意义的补救措施的系统。发生。

Collingsworth声称，对从刚果民主共和国（DRC）开采的钴的依赖使特斯拉犯有“不仅容忍童工”的罪名，而且“容忍在刚果民主共和国某些手工矿山工作的男孩的致残和死亡”。股东们说，消费者对一家无视这种痛苦的公司将具有“零容忍”的态度。以后再说。

股东们观看了停放的特斯拉汽车的驶入事件，而包括赛博卡车在内的公司的全线产品则在舞台两侧展出。图片：Andy Colthorpe的YouTube直播截图。

首席执行官兼创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）和动力总成与能源工程高级副总裁德鲁·巴格利诺（Drew Baglino）穿着黑色长裙发表了长长的演讲，让人联想起1970年代摇滚乐队Joy Division的标志性“未知的乐趣”设计-但实际上有些抽象地基于锂电解液的设计结构。

马斯克指出，尽管一年来面临着明显的挑战，但特斯拉在2020年仍然取得了成功：该公司是第一家在中国拥有自己的大工厂的外国制造商，并且在三大洲都设有庞大的生产设施非常重要：美国，欧洲和亚洲。

两人说，除了增长之外，该公司宣布的加速全球向可持续能源过渡的使命与“电网绿化”同时进行，该绿化的发生速度比许多人想象的要快。马斯克说，我们面临的气候变化问题确实非常严重，人类正日复一日地面对这些问题。他补充说，向大气中添加越来越多的二氧化碳的“气候实验”是“疯狂的”。 。Baglino补充说：“无论如何，我们将耗尽化石燃料”。

尽管这种加速意味着每年新增的70％的新发电容量是风能和太阳能，但是由于发电厂的平均寿命为数十年，因此转换电网仍需要25年。但是，例如，美国的煤炭发电已从2010年的46％减少到如今的不到一半。

马斯克说：“在特斯拉，太阳能有时被低估了，但这是我们未来的重要组成部分。”

自2015年末推出以来，特斯拉已经部署了5GWh的固定式蓄电池，并产生了17TWh的太阳能-但是“要实现过渡，我们必须生产出更多的可负担的电动汽车和储能，同时要更快地以更少的投资建造工厂，”马斯克说。

要使汽车使用向全电动转变，每年可能需要多达10TWh的电池产量，而在电网方面，则有一个“类似的山峰可攀”-从今天的电网电池容量到现在，需要增加大约1600倍的增长。根据Baglino的说法，包括加热在内的所有物品都必须100％可再生。

解决方案？好吧，至少对于特斯拉而言，加速转变的答案归结为重新思考电池单元以及制造它们的工厂，这是基于马斯克众所周知的“第一原理”思维方式。

制造电池的许多过程是其早期发明和开发的遗产。通过相信并从头开始重新考虑该过程，该公司相信可以实现56％的成本降低和大规模的生产能力提升。

根据Baglino的说法，当今的电池“太小”，无法快速扩展，同时无法实现全球所需的20TWh至25TWh的潜在容量，因为新兴经济体迅速工业化将需要特斯拉已经内置的135个电池超级工厂。内华达州。

Baglino说，虽然那可能要花费2万亿美元，但“这不只是金钱，还涉及人员和机器方面的努力。” 他补充说，成本降低曲线是“平稳的”。

所需要的是提出具有最大形状因子和最简单制造工艺的电池单元。两人准备承认，所有后续工作仍未完全实现，尽管没有达到所需的规模，但已为此制定了分步计划。

高镍正极是特斯拉希望尽快提高三层电池设计策略的一部分。

“几乎所有要素”都需要重新考虑

“我们已经考虑了电池生产的几乎所有要素，”马斯克谈到了使汽车和电网电池更便宜的目标。

公司寻求实现56％的减排的方法如下：

从2008年开始，当特斯拉的圆柱形电池组使用18650外形尺寸到2017年推出2170外形尺寸时，意味着能量密度增加了50％。Baglino说：“更大的圆柱状电池成本更低，”但是，简单地使电池变大会带来自身的问题。快速充电成为一个问题，热管理即安全也成为问题。

根据Baglino的说法，一种电池架构可以消除连接电池单元果冻卷中负极端子和正极端子的凸耳，从而“消除了散热问题”。单元也变得更大，尺寸为80mm x 46mm。特斯拉声称这可以增加5倍的能量，+ 16％的射程和6倍的功率。上桌意味着也可以进行连续生产。

这已经超过了原型阶段，特斯拉在加利福尼亚的试点工厂正在将年产能提高到10GWh。马斯克表示，要达到10GWh大约需要一年，但实际的批量生产工厂将更接近200GWh或更多。

到目前为止的减少量：每千瓦时美元减少14％

特斯拉从扩大装瓶和印刷行业的锂电池工业化中汲取了灵感-电池与过去几年实现的简单性和生产速度相匹配还有很长的路要走。电池工厂的生产过程分为四个步骤：创建电极，然后进行缠绕，然后形成电池。在后面的过程中，电池被充电。

“我们如何从根本上使这些流程更好，更具可扩展性？” 巴格利诺问。

正如许多人所推测的那样，由特斯拉一年多前收购的Maxwell Technologies开发的干细胞涂层工艺将是关键。自从特斯拉开始研究以来，麦克斯韦（Maxwell）开发的工艺已经经过了四代设备的改进，并且可能需要再经过两到三代才能得到正确的解决，但该工艺去除了包括溶剂，水和浆料的湿式涂覆工艺，用于放置电极放在电池箔上。

Baglino和Musk分别呼吁实现这一目标：“非常困难”和“超级苛刻”。马斯克说，它已经“起作用了，但收率不高”，而他的同事说，特斯拉“相信我们会到达那里”。每三到四个月就会引入新的机器迭代。实现这一目标的奖励可能是将覆盖面积减少10倍，并将涂覆电极所需的能量减少10倍。

马斯克说，特斯拉还需要实现高速连续运动组装-“没有启动和停止”。Baglino表示，这意味着要在生产线上达到最快的每分钟零件速度，通过这一点，一条生产线应该能够输出20GWh，这是之前迭代中每条生产线产量的7倍增长。

然后，细胞形成。这约占典型电池厂投资的25％，涉及分别对每个电池进行充电和放电。特斯拉从电动汽车和蓄电池存储中反复的电池充电和放电循环（包括所需的电力电子设备）获悉，该公司相信可以将所需的电池形成设备减少86％，并将占地面积减少75％。

这意味着，对于内华达州的超级工厂占据的相同数量的空间，其生产能力为150GWh，可以在更少的空间内建立产能为1TWh的工厂。

降低成本等于扩大规模，计划是到2022年达到100GWh，然后到2030年达到3TWh。

马斯克很快补充道，正如前一天在其推文中指出的那样，该公司将继续使用外部电池供应商，包括松下，LG Chem和CATL，这意味着到2022年的100GWh产量将“补充我们所购买的产品” 。他说，特斯拉有机会提前扩大规模，但特斯拉“有信心”实现2030年目标。

在电池组水平上，编队可以将每千瓦时的成本降低18％。

到目前为止的减少量：美元/千瓦时为32％

接下来是降低活性材料的成本。硅阳极基于丰富的材料，与石墨相比，可以存储更多的锂，这带来了挑战，即保持能量更加困难并且形成钝化层。Baglino说，特斯拉声称已经通过不需要高度工程化的昂贵材料的工艺解决了这一问题。

在电极设计和不同的涂覆工艺中使用生硅，然后使用具有导电性的离子导电聚合物涂层来稳定表面，然后使用高弹性的粘合剂，不仅可以使电动汽车的使用范围增加20％，而且可以将阳极成本降低5％。

到目前为止的减少量：美元/千瓦时为37％

到目前为止的阅读工作做得很好-接下来可能会成为头条新闻。

特斯拉提出了一种阴极的三层设计架构，该架构不涉及钴的使用。Baglino说，阴极就像书架，而锂就是书，锂具有稳定的结构，需要包含离子。这种稳定的结构需要在阳极和阴极都保持其形状。

特斯拉使用新颖的涂层和掺杂剂来稳定镍，而不是使用含钴的镍（后者更稳定），从而开发出高镍阴极。Baglino说，每千瓦时阴极成本可降低15％。

但是，马斯克说，镍的供应可能受到限制，因此正在寻求“多样化的阴极方法”。

铁的阴极，用于中程电动汽车和固定式能量存储-需要较少能量密度的应用。首席执行官表示，尽管镍“在包装水平上约好50％至60％”，但铁仍然“实际上还不错”。

镍锰用作中间体的阴极：用2/3镍和1/3锰进行工程设计和制造阴极“相对简单”。

高镍阴极，可实现远距离和高能量密度。

马斯克说，破坏传统的阴极工艺过程“异常复杂”，马斯克说，这是传统技术的传统，而这里的第一个原理观点就是“如何从地下矿石到成品电池”。该公司声称，它可以使阴极上的资本支出减少66％，并创造一种不产生废水的工艺。

那些无钴的阴极可以用仅在美国发现的原材料制成，在特斯拉也将使用一种新工艺进行现场锂加工的工厂中，巴格利诺表示该公司将“开创”。无硫酸盐工艺可在100％的电力设施中使锂成本降低33％。

“锂不像石油，无处不在，”马斯克说。

仅在美国就有足够的锂矿床来使该国的每辆车都电气化-这仅是来自已知的矿床。Baglino说，实际上，内华达州可能有足够的锂来使美国的每辆车都电气化。

“地球上有太多的锂，这太疯狂了，”马斯克补充说。

不仅如此，该公司还声称提出了一种环保的提取方法，利用氯化钠从矿石中提取锂。无酸盐水提取过程“不会很糟糕……它将……”。很好，”马斯克说。

也就是说，这对夫妇强调，与从地下获取锂相比，从废电池中提取锂的成本更低，价值更高。因此，特斯拉将投资回收期为十年的视野，下个月内华达州将开设一家回收中试工厂。

到目前为止，成本降低了：每美元/千瓦时降低了49％。

最终将成本降低7％的原因将是如何将电池集成到车辆中。他说，这仍然困扰着首席执行官马斯克，电动汽车的价格实际上并不是大众所能负担的。将所有这些要素加在一起可能意味着电动汽车的单价为25,000美元。首席执行官“有信心我们可以在三年内做到”。