9月22日，電動汽車制造商特斯拉的“電池日”活動就要開幕了，其首席執行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）在最近的財報電話會議上承諾，9月22日在加州帕洛阿爾托舉行的活動“會讓你大吃一驚”。就連馬斯克本人都暗示：“這會讓我大吃一驚，我知道！我們應該期待這場活動會有許多激動人心的事情。”

那么，到底是什么樣的東西讓他如此興奮？多年來，馬斯克以推文、公開評論、申請專利及其電池科學家團隊發表研究論文的形式，暗示特斯拉可能會推出什么樣的電池技術突破。在電動汽車鋰離子電池的續航里程方面，特斯拉已經是行業的領先者，所以在“電池日”還會有哪些進展值得關注。

特斯拉原計劃在4月份舉辦“電池日”活動，但由于新冠肺炎疫情爆發，不得不將其重新安排到今年晚些時候。該公司在2019年4月舉辦了類似的活動，當時的重點是自動駕駛技術。無論你怎么評價馬斯克滿足最后期限和實現他所設定目標的能力，但他肯定知道如何上演一場精彩的表演。但是，這位億萬富翁的口袋里到底有什么會讓我們大吃一驚呢？

“餅干罐頭”

像大多數汽車公司一樣，特斯拉的電池從主要供應商那里采購，這樣它就可以專注于自己的核心使命——制造電動汽車。該公司的所謂2170電池目前用于Model 3和Model Y上，由日本松下公司在內華達州的特斯拉工廠生產。

但這些供應可能會變得緊張。2018年，就在特斯拉開始擴大Model 3產能之際，松下的電池短缺加劇了特斯拉的“生產地獄”困境。馬斯克批評松下的電池生產速度限制了Model 3和Model Y的生產。松下首席執行官津賀一宏(Kazuhiro Tsuga)預測，如果特斯拉繼續擴大業務，其電池供應能力將“達到極限”。

這表明，馬斯克可能會宣布，特斯拉將開始自己生產電池。最近的收購、泄露的照片、專利申請以及鋰離子電池的先驅開發商之一、特斯拉電池研究主管杰夫·達恩（Jeff Dahn）發表的研究，都表明特斯拉正在向內部電池生產轉變。

最近，特斯拉所謂的內部電池照片在浮出水面。據傳這些電池來自特斯拉神秘的“Roadrunner”項目，其大小似乎是松下2170電池的兩倍。它們的電力容量可能更高，同時對公司來說，通過移除突片來生產成本更低，突片是電池的一部分，形成了電池和它所供電的目標之間的連接。

基準礦物情報公司(Benchmark Minonal Intelligence)的分析師卡斯帕·羅爾斯(Caspar Rawles)專注于鋰離子電池原材料領域的研究。他說，他的團隊將這種新電池命名為“特斯拉餅干罐頭”，因為它看起來外形就是這樣的。每節電池可容納更多能量意味著每個電池組中使用的電池更少，這可以幫助降低特斯拉的整體生產成本。這可能意味著未來電動汽車的價格與燃油汽車相當。

不僅僅是來源不明的泄露照片表明特斯拉正在制造自己的電池。今年早些時候，該公司在其位于加州弗里蒙特的工廠發布了招聘“電池制造”工程師的工作清單。特斯拉還與韓國Hanwha Corporation公司達成協議，購買電池制造設備，這些設備首先運往弗里蒙特，然后運往內華達州、上海和柏林的工廠。

160萬公里續航電池

預計特斯拉還將披露其尋求制造“160萬公里續航”電池的新細節，該數字指的是電池在更換之前可以在車內使用的壽命。這就是達恩和他在新斯科舍省研究團隊發揮作用的地方。

今年5月，有媒體報道稱，特斯拉新的“160萬公里續航”電池將與中國電池巨頭CATL聯合開發，并將利用達恩的學術電池專家團隊開發的技術。另據報道，特斯拉正在就使用CATL的磷酸鋰離子電池進行深入談判，這種電池不使用電動汽車電池中最昂貴的金屬鈷。

“160萬公里續航”電池預計將把特斯拉電池每千瓦時生產成本降至100美元以下。千瓦時是衡量現代電動汽車電池組容量最常用的能源單位。許多專家認為，達到這一關口將使特斯拉能夠以與汽油動力汽車相同的價格銷售電動汽車，從而加速電動汽車的普及。

2015年出版的《Powerhouse: Inside the Invention of a Battery to Save the World》一書作者史蒂夫·萊文(Steve Levine)說，馬斯克的主要目標之一始終都是“讓內燃機車在消費者看來已經過時，并讓他們覺得必須使用電動汽車”。萊文補充說：“要做到這一點，其中一種方法就是讓車看起來像是人們能夠終生使用的車。如果一塊電池能行駛160萬公里，那意味著它可以使用76年。”

近幾個月來，特斯拉在達恩的研究基礎上提交了一系列專利申請。2019年12月，該公司提交了《二惡唑酮和腈亞硫酸鹽作為鋰離子電池電解液添加劑》的專利申請。該公司在申請中表示，這種物質可以為電動汽車和家用存儲產品帶來更好、更持久、更便宜的電池。

今年4月，特斯拉又提交了另一項專利申請，該申請包括名為“單晶”鎳鈷鋁(NCA)電極的東西。最成功的鋰離子電池系統包括使用鎳錳鈷(NMC)電極。在達恩及其團隊發表的一篇關于“單晶陰極重要性”的論文中，他說：“我們得出的結論是，這種類型的電池應該能夠為電動汽車提供超過160萬公里(100萬英里)的續航能力，并在電網中儲存至少20年的能量。”換句話說，這些新的單晶電極可以使特斯拉獲得與NMC電極相似或更好的能量密度。

如今，特斯拉的電池組以電池為特色，這些電池被打包成模塊，然后再打包成電池組。回到最初的Roadster時代，電池模塊被用作公司在不取出整個電池的情況下取出可能需要更換的部分電池的手段。然而，那是12年前的事了，從那時起發生了很多事情。特斯拉已經從一家小眾電動汽車制造商轉變為市場上最暢銷的電動汽車制造商。

正如馬斯克過去指出的那樣，今天的電池模塊幾乎只是個額外的步驟，增加了重量，并沒有真正達到最初預計的目的。馬斯克隨后表示，未來是沒有模塊的電池包裝，這表明該公司的下一代電池將使用電池到包裝的設計。這樣的創新給特斯拉帶來了許多好處，從更低的生產成本到可能更高的能量密度。

特斯拉還提交了一份新的“tabless”電池設計申請，稱該設計在現有設計的基礎上進行了改進。馬斯克在社交媒體上寫道，“這比聽起來重要得多。”特斯拉的專利概述了一種電池設計，在這種設計中，凸起和小尖刺等特征可以連接不同的層，而不是依賴于焊接的、統一的導電凸片。

凸片是與電池供電的任何產品進行連接的工具，它們的制造也需要相當高的技巧。通過移除突片來簡化這一過程，可以為特斯拉節省大量的時間、材料和資金。

特斯拉還用鈷嗎？

馬斯克最近始終直言不諱地表示，想要消除特斯拉電池中的金屬鈷。2018年，他在社交媒體上表示，特斯拉電池中鈷的使用量不到3%，下一代電池將“不含鈷”。“電池日”活動可能是公司首席執行官準確描述如何實現這一目標的機會。

鈷是電池的關鍵成分，它也是電池中最昂貴的材料，經常被指責在侵犯人權的條件下開采，因此被稱為“電池中的血鉆”。因此，科學家和初創公司都在爭先恐后地研發無鈷電池。

達恩就是這些科學家中的一員。他在2019年與人合著了一篇論文，得出結論，鈷對NCA型電池帶來的價值很小，甚至沒有價值。因為在NCA型電池中，鎳至少占過渡金屬層的90%。這篇論文希望能激發人們對無鈷材料的更多興趣，并特別將鋁、錳和鎂列為比鈷用途更多的三種元素。

但基準礦物情報公司分析師卡斯帕·羅爾斯對此表示懷疑，他稱特斯拉電池“無論如何都要使用鈷，即使其含量非常之低”。此外，特斯拉最近發布了一份可持續發展報告，該公司在報告中宣布將與采礦業合作，尋找更可持續的鈷來源。羅爾斯表示，這表明特斯拉將在一段時間內繼續使用鈷。

Gigafactories變成Terafactories？

在馬斯克承諾要讓我們大吃一驚的財報電話會議上，他還暗示了特斯拉制造足跡未來可能的發展方向。他說，特斯拉的下一家工廠不會被稱為Gigafactories工廠，而是會被稱為“Terafactories工廠”。

如果Giga意味著十億的東西，那么Tera就等于一萬億。特斯拉之所以決定將其設施命名為Gigafactories，是因為它將生產GWh的電池容量。而TeraFactory可能意味著1000 GWh的電池容量，這是松下目前在內華達州特斯拉工廠產能的20倍。

特斯拉最近的一筆收購為其如何實現電池容量的這一指數增長提供了線索。早在2018年，特斯拉就以提供價值2.18億美元股票的方式收購了一家名為Maxwell Technologies的公司。后者最大的創新是干電極技術，它比更常用的濕電極技術更環保。Maxwell的技術消除了電流流經電池組中的溶劑。該公司表示，這種可以應用于不同化學成分的電池的干電極技術也提高了性能，而且比濕電極技術更具成本效益。

過渡到干電極技術可以使特斯拉消除目前專門用于濕電極生產的大量制造空間，這反過來將使其能夠將更多的電池生產安裝到其設施中。因此，Gigafactories工廠就變成了Terafactories工廠。特斯拉會成為電力公司嗎？

今年早些時候，特斯拉推出了一款名為AutoBidder的新產品，該產品允許參與特斯拉家庭存儲項目的客戶，如其澳大利亞電池農場，在不需要的時候將能源回售給電網。可以把它想象成一個虛擬的發電廠網絡。如今，這個項目不僅僅存在于紙面上，特斯拉已經正式申請要成為英國的電力供應商。

達恩的一份演示截圖也被泄露，暗示特斯拉新的內部生產的電池將“適用于并網汽車”。后來被私下公布的演示文稿中稱：“有了智能電網，司機應該能夠讓他們的車輛在停在家里或工作時充電或放電，設置最大和最小充電點，這樣就有可能進行下一次所需的駕駛。車主應該為此支付電費。未來是非常令人興奮的。”

這將對特斯拉電動汽車的所有權以及客戶如何將其車輛作為“有輪子的電池”賺錢產生巨大影響。但別指望馬斯克會宣布特斯拉會成為美國太平洋天然氣與電力公司(PG&E)那樣的能源巨頭。雖然在能源平臺上表明自己的地位是有價值的，但特斯拉距離成為電力公司的目標還很遠。

“還有一件事”

馬斯克公開展示的一個商標揭示了“另一件事”，無論是發布最新的跑車還是電動全地形車輛，“電池日”都不是單純的產品推介活動。萊文說：“馬斯克知道如何通過給喜歡這些技術細節的人吃紅肉來喂養這頭科技野獸。”

馬斯克也敏銳地意識到了競爭，無論是由比爾·蓋茨(另一位馬斯克對手)支持的、成立10年的加州圣何塞初創公司Quantumscape，還是由Model S的前首席工程師創立的電動汽車初創公司Lucid Motors。Quantumscape聲稱其鋰離子電池可以將電動汽車的續航里程延長50%。Lucid表示，它最近推出的轎車Air可以實現比特斯拉長20%的續航里程。

電動汽車上的電池不再是特斯拉的唯一領地。大眾、通用汽車和福特等傳統汽車制造商正在向電動汽車開發投入數十億美元，電池將發揮重要作用。萊文說，如果馬斯克想要保持領先地位，他需要抓住這一時刻。他在談到Quantumscape和Lucid等公司時說：“頭條新聞說這些是特斯拉殺手。在這個電池日上，特斯拉需要證明自己‘沒那么快被扼殺’。”（騰訊科技審校/金鹿）