揭秘特斯拉超級(jí)電池工廠“Gigafactory”
自公布Gigafactory工廠項(xiàng)目以來(lái),特斯拉公司已經(jīng)聲稱(chēng),這家工廠未來(lái)不會(huì)使用任何化石燃料,而是全部采用可再生能源來(lái)取代化石燃料——主要依靠太陽(yáng)能陣列來(lái)提供能源。
現(xiàn)在,這家公司確認(rèn)Gigafactory工廠將會(huì)擁有屋頂太陽(yáng)能陣列和地面太陽(yáng)能設(shè)施。特斯拉在給投資者提供的介紹材料中表示,這個(gè)能夠提供70MW的屋頂太陽(yáng)能陣列將會(huì)成為全球占地面積最大的太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施。
特斯拉公司表示:“首座Gigafactory工廠將會(huì)是一座不使用化石燃料(天然氣或石油)而完全依靠電能的制造工廠。通過(guò)一個(gè)70MW的屋頂太陽(yáng)能陣列和太陽(yáng)能地面設(shè)施的結(jié)合,我們將會(huì)100%的使用可持續(xù)能源。新建的這座屋頂太陽(yáng)能陣列系統(tǒng),其面積超過(guò)已經(jīng)投入使用的,目前全球最大太陽(yáng)能陣列系統(tǒng)的7倍以上”。
目前,美國(guó)國(guó)內(nèi)已投入使用的最大屋頂太陽(yáng)能陣列,是來(lái)自于加利福尼亞州佩里斯惠而浦公司(Whirlpool CorporaTIon)的區(qū)域分配中心,其容量為10MW。而另外一個(gè)更大的太陽(yáng)能陣列則來(lái)自印度,其容量為11.5MW。對(duì)于70MW的容量來(lái)說(shuō),這兩個(gè)太陽(yáng)能陣列設(shè)施都屬于小兒科。
特斯拉公司還披露了其Gigafactory工廠所具有的氣候控制系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)和電池回收系統(tǒng)的具體細(xì)節(jié):
由于這座工廠全部使用電能所以其效率更高,也實(shí)現(xiàn)了碳排放為零的目標(biāo)。生產(chǎn)過(guò)程中回收的余熱能夠滿(mǎn)足多數(shù)建筑物的采暖要求。Gigafactory工廠擁有的閉路水循環(huán)系統(tǒng),采用了6種不同的高效循環(huán)水處理系統(tǒng),每小時(shí)能夠?yàn)楣S提供大約150萬(wàn)升的用水量。與標(biāo)準(zhǔn)的水處理過(guò)程相比,新系統(tǒng)對(duì)新水的使用量降低了近80%。施工現(xiàn)場(chǎng)目前正在建設(shè)的電池回收系統(tǒng)未來(lái)能夠?qū)μ厮估行吞?hào)的廢舊電池、電池模塊和電池組進(jìn)行安全回收,回收后的各種金屬可以繼續(xù)用于新電池的制造”。
在提供給投資者的文件中,特斯拉公司詳細(xì)介紹了電池產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程。而且還披露,有一家來(lái)自德國(guó)的企業(yè)也已經(jīng)入住Gigafactory工廠并從事電池外殼產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。
令人感興趣的是,特斯拉公司顯然在投資者參考期間提供的文件中“停止”介紹“Model 3電動(dòng)車(chē)電池組”的具體情況。
目前尚不清楚投資者在本次參觀中看到了哪些具體內(nèi)容,但特斯拉很可能首次向他們展示了其即將上市的Model 3電動(dòng)車(chē)使用的電池組。目前也不清楚,特斯拉此次展示的電池組是用于其儲(chǔ)能產(chǎn)品Powerwall還是Powerpack。
上周,這家電動(dòng)車(chē)制造商向外界確認(rèn),其計(jì)劃在2017年第二季度開(kāi)始生產(chǎn)Model 3電動(dòng)車(chē)所需的電池組。
按照特斯拉公司最初的計(jì)劃,首個(gè)Gigafactory工廠的電池產(chǎn)能將會(huì)達(dá)到35GWh,而電池組的產(chǎn)能將會(huì)達(dá)到50 GWh。但這家公司現(xiàn)在調(diào)整了最初的產(chǎn)能目標(biāo),且計(jì)劃在2018年就要達(dá)到以上產(chǎn)能規(guī)模。此外,還計(jì)劃在2020年左右讓Gigafactory工廠的整體產(chǎn)能提高至目前目標(biāo)的3倍以上。
在提供給投資者的文件中,特斯拉公司解釋了自己如何成功降低Gigafactory工廠每GWh單位的投資成本和如何實(shí)現(xiàn)增長(zhǎng)的措施:
1、提高生產(chǎn)設(shè)施的產(chǎn)量密度,加快生產(chǎn)能力;
2、室內(nèi)設(shè)計(jì)和施工建設(shè)方法;
3、完備周全的設(shè)施系統(tǒng)、裝備設(shè)計(jì)、平面布局和實(shí)施方法;
4、創(chuàng)新的建筑施工技術(shù)可以有效降低土地占用面積、建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施面積,以及施工材料和勞動(dòng)力成本。
對(duì)于每kWh電池和電池組生產(chǎn)成本的降低,特斯拉公司也給出以下措施:
1、統(tǒng)籌安排生產(chǎn)方式,以降低納稅額和投入成本(原材料、組件、勞動(dòng)力、能源和水);
2、重新工程化設(shè)計(jì)全部供應(yīng)鏈,實(shí)現(xiàn)更高效率的產(chǎn)能規(guī)模和量身定制的組件需要,同時(shí)還要降低運(yùn)輸成本;
3、改進(jìn)電池產(chǎn)品的設(shè)計(jì)內(nèi)容,提高電池能量密度水平,優(yōu)化電池尺寸(2170 vs 18650);
4、改進(jìn)電池模塊和電池組設(shè)計(jì)內(nèi)容,提高電池組的能量密度水平;
5、改進(jìn)自動(dòng)化和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)內(nèi)容以提高產(chǎn)量。降低廢品產(chǎn)生的成本,提高現(xiàn)場(chǎng)可靠性;
6、降低每GWh產(chǎn)能的投入資本,降低折舊費(fèi)用。
目前Model 3電動(dòng)車(chē)在美國(guó)國(guó)內(nèi)的定價(jià)為3.5萬(wàn)美元,但是對(duì)英國(guó)市場(chǎng)而言,這款電動(dòng)車(chē)抵達(dá)英國(guó)國(guó)內(nèi),需要考慮核算相應(yīng)的進(jìn)出口成本,因此其成本價(jià)格可能已經(jīng)接近3.5萬(wàn)美元。從目前來(lái)看,Gigafactory工廠是幫助特斯拉公司進(jìn)一步降低成本價(jià)格的關(guān)鍵因素。
以下就是特斯拉新工廠背后蘊(yùn)藏的關(guān)鍵數(shù)字:
35 GWh(3萬(wàn)5千兆瓦·時(shí))的產(chǎn)能特斯拉新工廠原定的年計(jì)劃產(chǎn)能以千兆瓦·時(shí)為基本單位,達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)后產(chǎn)能可達(dá)到35 GWh(3萬(wàn)5千兆瓦·時(shí))。因此,一GWh單位相當(dāng)于能夠產(chǎn)生10億瓦特·時(shí)的電池容量。因此,這家新工廠最終每年將能夠?yàn)?6萬(wàn)輛Model S電動(dòng)車(chē)提供鋰離子電池。
2020年目標(biāo)特斯拉公司希望新工廠在2020年實(shí)現(xiàn)全部達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo),達(dá)產(chǎn)后新工廠的鋰離子電池年產(chǎn)量將會(huì)超過(guò)2013年全球鋰離子電池的總產(chǎn)量。特斯拉公司將在自己成立后的第17年實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
年產(chǎn)50萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)目標(biāo)最終,特斯拉希望這所工廠能夠每年生產(chǎn)50萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)。對(duì)這家電動(dòng)車(chē)制造商而言,這無(wú)疑一個(gè)脫胎換骨式的轉(zhuǎn)變,因?yàn)槟戤a(chǎn)50萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)的能力此前曾讓它可望而不可即。從遠(yuǎn)期目標(biāo)來(lái)看,日產(chǎn)位于桑德蘭的工廠是歐洲地區(qū)最大的電動(dòng)車(chē)生產(chǎn)工廠之一,自1984年成立以來(lái),這家工廠歷經(jīng)28年努力才達(dá)到每年50萬(wàn)輛的產(chǎn)量。
占地面積3000英畝(約12平方公里)目前這家占地面積達(dá)到3000英畝(約12平方公里),位于內(nèi)華達(dá)州的新工廠,在正式竣工后將會(huì)成為世界上最大的建筑物之一。目前工廠內(nèi)完工的建筑物占地面積只有總計(jì)劃建筑面積的六分之一。
6500名員工到2020年達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)時(shí),這家新工廠將會(huì)雇傭近6500名員工。目前在現(xiàn)場(chǎng)參加施工的人員是原計(jì)劃人數(shù)的1倍以上。為了盡快完成建設(shè)目標(biāo),1000名施工人員正按照每周7天兩班輪換的作業(yè)方式在加班加點(diǎn)施工。
40萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)的預(yù)定量特斯拉新款電動(dòng)車(chē)Model 3已經(jīng)被證明是一款廣受歡迎的大眾型電動(dòng)車(chē)。這也是埃隆·馬斯克急于讓gigafactory工廠盡快建成投產(chǎn)的部分原因之一。這款面向普通消費(fèi)者市場(chǎng)的電動(dòng)轎車(chē)預(yù)定量已經(jīng)達(dá)到40萬(wàn)輛,而特斯拉計(jì)劃在2017年年底開(kāi)始正式交付這些預(yù)定車(chē)輛。
50億美元的投資額有消息稱(chēng)這家工廠總的投資額接近50億美元(約38億英鎊),資金主要來(lái)自特斯拉以及與其有合作關(guān)系的多家企業(yè),其中就包括松下電池公司。





