2003年特斯拉创立时,电动汽车界的正统观点认为,汽车需要大型、专门定制的电芯;来自笔记本电脑的18650圆柱电芯看起来像玩具。后来,AC Propulsion把其tzero原型车中的铅酸电池组换成了笔记本级别的锂离子18650电芯,使该车续航里程增至三倍以上。马丁·艾伯哈德和马克·塔彭宁——两人此前已在电子书制造商NuvoMedia围绕18650电芯打造过产品——获得了AC Propulsion的技术授权,并基于同样的押注创立了特斯拉。

塔彭宁这样描述这些电芯的经济性:“它们一直在变好。每次我们环顾四周,它们要么又好了7%,要么又便宜了7%。”2006年由Berdichevsky、Kelty、Straubel和Toomre撰写的一篇特斯拉论文明确指出了这一点:约6800节大宗商品化的18650电芯——重450公斤,储存56千瓦时,续航超过200英里,这是此前任何量产电动汽车都未曾提供的。论文将其归功于消费电子市场十五年的需求拉动。

安全性从大型定制电芯内部转移到了系统层面:每年生产的数十亿节18650电芯各自带有电流限制器、破裂装置和钢壳,因此单个故障不会拖垮整个电池组。Roadster于2008年交付;Model S的电池组将这一押注扩大到7104节松下18650电芯,而笔记本电芯则成为衡量所有电动汽车电池项目的基准。

搭上别人出钱资助的市场便车

笔记本市场已经付清了研发账单:电芯能量密度和规模化制造每年都在提升,其规模是任何电动汽车项目都无法资助的。

每年数十亿节18650电芯意味着成熟、高良率的生产和可预测的质量,而任何定制的汽车电芯都需要十年才能达到这一水平。

小电芯使故障局部化——6800节电芯各自带有电流限制器和破裂装置,因此一节坏电芯不会拖垮整个电池组。

它使特斯拉的命运与其自身规模脱钩:即便每年只造2000辆车,特斯拉采购的电芯也是按十亿设备规模的市场定价的。

如果某个关键部件必须在多年内持续改进,就采用另一个市场出资支持的规格。免费继承其学习曲线;把工程精力花在管理许多廉价部件上,而不是完善单个部件。

Roadster在2008年的亮相,使“数千节小电芯、由软件管理”成为电动汽车电池问题的可行答案。Model S以每电池组7104节电芯的规模重复了这一押注,而设计大尺寸电芯的竞争对手则在每千瓦时成本上花了数年时间追赶。特斯拉后来转向自行指定更大尺寸的圆柱形规格,但创始逻辑——购买电子市场出资推动的曲线,围绕大宗商品化部件设计系统——始终是公司的模板,贯穿与松下的合作并延续到超级工厂时代。

从这里,追溯依据

参考来源

  1. The Tesla Roadster Battery System (Tesla Motors technical paper) Tesla Motors (Berdichevsky, Kelty, Straubel, Toomre), mirrored at Battery Power Online · batterypoweronline.com ·
  2. The revolutionary Roadster (book excerpt) EVANNEX · evannex.com ·
  3. Tesla Model S Battery System: An Engineer's Perspective CircuitDigest · circuitdigest.com ·