聊聊特斯拉的超级电池工厂：可降低电池成本，促进特斯拉业务的良性循环

编者按：今年2月，特斯拉宣布拟计划融资18.4亿美元，同时公布千兆电池工厂计划，该计划是为其三年后将发布的第三代大众型电动汽车做准备，目的是有效拉低电池成本。本文来自郭昱（@ 郭昱87 ），中科院在读博士，对互联网和新科技有兴趣。在他看来，特斯拉兴建超级电池工厂Gigafactory，是一笔十分必要和明智的投资。供电网络的建立带动电动汽车的销量，电动汽车的销量促成Gigafactory的出现，进一步降低电池成本，更低的电池成本促进了覆盖度更高的供电网络，从而带来更多的汽车销量。这是一个良性循环。

特斯拉2月份宣布巨资兴建超级电池工厂——Gigafactory。作为目前最火的电动汽车生产商，特斯拉试图把电动汽车核心之一的电池生产牢牢握在手中，其实很正常。不过似乎很多人不太看好这笔投资，觉得风险很大，但我认为这是一笔十分必要和明智的投资。

一，质疑之音

被质疑最多的，就是特斯拉能否在2020年达到50万的年销量来消化Gigafactory巨大的产出。

其实，大家没注意到特斯拉预测中的数学问题，就算特斯拉真的做到了50万的销量，也消化不掉Gigafactory的供应的。如上图所示，除了35GWh的一般电池供应，Gigafactory仅Pack（电池组）供应就达到了50GWh，以Model S 85kwh的电池组来算，Model S要达到58.8万的销量才能消化掉这些电池组，而特斯拉主要用来拉动销量的三代车型设计续航里程是320公里左右，也就是和60kwh的Model S相当，加上三代车型的体积质量都会小于Model S，三代车型的电池组设计容量肯定是不超过60kwh的。以此来算，即使特斯拉做到了50万的年销量，也只能消化掉Gigafactory 大约65%的产出。

这会是预计错误吗？显然不会！要消化掉Gigafactory的产能，有两种可能途径：一，提升三代车型的电池组容量；二，特斯拉为市场准备1.5倍销量的电池组。

从目前的市场反应来看，特斯拉完全没有必要提升三代车型的电池组容量。这会使得原本利润就不高的三代车型的利润率进一步下降，而控制价格是三代车型的重中之重。实际上，320公里的续航里程也足以满足大部分普通家庭的日常使用。而对于长途旅行来说，320公里和480公里的续航没有太大的区别。这样来看，未来Gigafactory的产能和特斯拉的销量真的是以此为目标的话，就只能说明，特斯拉为市场准备了1.5倍的电池组冗余（这是为什么呢？我们后面再来解释）。

另一个被屡次提到的风险，是电池技术的进步，可能会导致Gigafactory的技术落后以至于被淘汰。

不过，特斯拉有自己的电池研究实验室，相信Gigafactory的技术即使不是跨时代的，至少也是目前领先的技术，而短时间内的电池技术突破虽然时有报道，但是真正转化为规模生产恐怕还不是短时间内能做到的。当然，这确实存在一定风险，只是特斯拉还有着不得不建造Gigafactory的理由。

二，Gigafactory能回收废旧电池，降低电池成本

很多人都没注意到的一点是，Gigafactory能够回收废旧电池。在Gigafactory的流程图（见上）中可以看到，Gigafactory是可以做废旧电池回收的。2020年是Model S上市8周年，而特斯拉的电池质保正是8年。8年后，用户可以以很低的价格更换一块全新的电池组。也就是说， 2020年开始，会出现大量的过期电池组，而因为以旧换新的政策，这些废旧电池组几乎全部都会流回特斯拉手里，而锂电池的回收利用是有利可图的 ，但以往废旧电池的收集十分麻烦，也很难达到足够的规模来获取赢利。

而这一切，对特斯拉来说不是问题。2020年之后，特斯拉只会为的废旧电池的处理能力不足担心，而完全不需要发愁废旧电池的来源和收集问题。因此，即使没有Gigafactory，建立一个足够大的废旧电池回收体系，对于维持特斯拉的环保和服务形象也是十分必要的。 而回收来的原材料毫无疑问正是生产新电池所必需的，这更进一步的降低了电池的制造成本。在有了便宜的原材料来源和对电池的巨大需求之后，Gigafactory的建立也就顺理成章了 。

三，撑起电动汽车的未来，要靠覆盖域广的充电网络和几十万的汽车年销量

在解释那个1.5倍的电池组冗余之前，我们先来幻想下电动汽车的未来。假如我们有数量媲美加油站的加电站，可以像加油那样快的补充电能，我们的车没电了可以随便进入一家供电站花个3-5分钟补充满电量。在这种条件下，比起汽油车，电动汽车在静音，加速，无换挡顿挫，保养简单，能源便宜（平时可以在家充电）等方面拥有巨大的优势，而三代车型的定位更是打破了最后的价格壁垒，虽然续航里程短些，但也无非多去几次加电站而已。在对手没有推出竞争车型以及相应的供电网络的前提下，50万的年销量只怕还是受限于产能的保守估计。

来看看Model S在美国的现状。特斯拉现在已经做到了电动车横穿美国，2015年充电网络可以基本覆盖全美，但是这离电动汽车畅游美国还有不少差距。随着Model S的保有量的提升，Supercharger里排队等充电的事情已经发生了，而同时给几辆Model S充电时，充电时间被大大的延长了。想要开Model S做长途旅行并非不行，只是要做好充分的路线规划和有足够的耐心在Supercharger等待充电的完成，这可谈不上友好的用户体验。

随着未来第三代车型的推出，这种排队现象只会越来越严重，而定位在$35000的第三代车型，显然是不想做家里的备选车或者富人的玩具的。普通人会想要一辆遇到紧急情况可能要先冲半小时电，或者旅行途中排队1小时充电的汽车吗？

豪华车毕竟销量有限，想要达到50万的销量，三代车型恐怕要有将近40万的年销量才能做到。三代车型定位B级轿车，2013年全球最畅销的10款车型中，唯一的B级轿车是凯美瑞，72万。而特斯拉很难在短短的6年内达到丰田在全球的普及程度，所以能占领北美，欧洲和亚洲市场就算不错了。在这种情况下，没有快速能源补充网络的辅助，想要达到这个销量，只怕是十分困难。

我之前的文章里有分析过，很长的一段时间内，充电技术是做不到5分钟以内的快速能源补充的。不要说这没有意义，以汽油车的加油速度和续航里程，加油站的覆盖依然达到了现在这种规模，充分说明了想要打消人们的里程忧虑究竟需要付出多少。

四，要特斯拉业务的良性循环，Gigafactory是关键一环

所以，上面提到的幻想就只能是幻想吗？这倒也未必。

特斯拉自己就有速度媲美加油的换电技术，那么建立覆盖全美的换电网络可能吗？大城市中的充电桩在不断增加，并且城市里的日常行驶在家充电就能够满足，只需在几个主要的进出口建立换电站即可。这样所需要覆盖的就只是公路网了。

实际上，如果只是换电的话，还有个好处就是不需要大功率电网。因此，一个换电站，不考虑电池组的因素，其成本是不会超过Supercharger的。更节省成本的是，特斯拉只需要拉拢一家覆盖度够广的连锁快餐或者超市，在他们旁边提供换电服务就可以了，与Supercharger不同的是，换电是收费的，而且还相当的贵，这部分利润可以出让给合作的连锁店来换取他们的加盟。

而且更加现实点的是，特斯拉根本不需要在2020年做到这点，给出一份计划书，画个饼给群众看下就足够了。人们需要的只是一种对未来的承诺，至于何时兑现，其实也不是那么着急不是么？毕竟紧急的长途旅行并不常见，而有规划的出行，安排下充电时间也不是很令人头疼的事情。只要知道在不远的未来我的车可以畅行无阻，就足以充分的调动起人们购买电动汽车的积极性了。至于电池折旧问题，特斯拉目前的解决方案是多退少补，或者把电池再换回去，这十分的繁琐，未来应该会有所调整。

现在，离我们的幻想变成现实，只差最后也是最关键的一点了：价格便宜量又足的电池组冗余。而Gigafactory的巨大产能刚好为这一切提供了可能。

供电网络的建立带动电动汽车的销量，电动汽车的销量促成Gigafactory的出现，进一步降低电池成本，更低的电池成本促进了覆盖度更高的供电网络，从而带来更多的汽车销量。这样完美的良性循环中最关键的一环，正是Gigafactory，这也正是为什么特斯拉不惜成本要建这样一家大型电池工厂的原因所在。

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