# Tesla Battery Day
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- 原标题：Tesla Battery Day
- 时间：2020 年
- 频道：Tesla
- 网页版：https://elon.qiaomu.ai/ep/tesla-battery-day/
- 精读字数：约 8686 字（阅读约 19 分钟）
> 本文为 elon.qiaomu.ai 基于原始视频与文稿的 AI 改写中文精读，非官方翻译；引用请注明出处并链接网页版。
2020 年 9 月，特斯拉在弗里蒙特工厂的停车场办了一场发布会。观众不下车，坐在自己的车里看台上，鼓掌用按喇叭代替。马斯克站上台后说的第一句实话是：对着一片停车场讲话，很难判断现场反应，但这是当时唯一能办的形式。

这场发布会被叫作 Battery Day（电池日）。名字容易让人误会，以为是一次电芯参数的更新。实际上从头到尾它在回答一个问题：**电池成本这条曲线，为什么变平了，怎么把它重新压下去。**

先把两个数字放在一起看。

全球在用的汽车和卡车大约 20 亿辆，其中纯电动的比例不到 1%。全球电网侧储能，做完的比例不到 0.1%。

另一边，2020 年美国新增发电装机容量里，风电和光伏合计占了 75%。煤电的占比从 2010 年的 46% 掉到了 23%，十年砍掉一半。

电这一侧在快速变绿，车和储能这一侧几乎还没开始动。中间的瓶颈只有一个东西：电池的每千瓦时成本降得不够快。最近几年，这条曲线甚至有变平的趋势。

## 先讲清楚这家公司站在哪

马斯克开场没有直接讲电池，讲的是工厂。

上海超级工厂从一片空地到量产用了 15 个月。马斯克特意点出一件在中文语境里被讲过很多次、但在英文语境里很少被提起的事：**特斯拉是唯一一家在中国拥有 100% 独资工厂的外国汽车制造商。**他的说法是，这件事经常没被充分理解，它带来了巨大的回报。他预计上海工厂未来会爬升到年产 100 万辆以上。

Model Y 是特斯拉历史上最顺利的一次新车发布。这句话的分量要放在背景里看，因为马斯克接下来花了很多时间讲一件事：造车这一行，真正难的部分从来不在设计。

> 造一台让人兴奋的原型车，那不难。如果问特斯拉作为一家汽车公司真正的成就是什么，答案是这个：特斯拉是美国近一百年来，第一家做到规模量产、并且持续盈利的汽车公司。这件事一百年没发生过。这才是真正超难的部分。（马斯克）

现在特斯拉有四款车同时在量产，S、3、X、Y。马斯克顺便开了个玩笑，说 S3XY 大概是汽车史上最难凑的一个谐音梗。

其他几条业务数据：连续四个季度 GAAP 盈利；推出了全美成本最低的太阳能，1.49 美元一瓦，做法是砍掉销售和广告环节，压掉一堆不必要成本；Megapack 单机 3 兆瓦时；2019 年增长 50%，2020 年在疫情、山火、一堆生产问题里预计还能做到 30% 到 40% 的增长。他把 2020 年称为特斯拉历史上最难的一年。

增长靠的是什么？马斯克说得很直接：口碑。现有车主推荐给新车主，没有别的花招。他觉得这种增长方式很纯粹。

## 造原型车是最简单的那部分

演讲里有一段关于制造业的判断，值得单独拎出来。

马斯克说，制造业整体被低估了。**设计"造机器的机器"，难度远高于设计机器本身。**做一个 Model 3 或者 Cybertruck 的样车是相当简单的事，设计生产它的工厂要难上 10 倍到 100 倍，如果这个工厂还要用全新的工艺，难度还要再往上翻。

他给的量化是：原型最多占整个难度的 10%，很可能只有 1%。

这解释了为什么市场上总有一批公司能拿出惊艳的概念车，然后卡死在量产那一步。它们把 90% 的精力放在了占难度 1% 的环节上。

特斯拉认定的三项核心能力是工程、制造、软件。软件被单列出来，理由是他把车看成一装有轮子的笔记本电脑，而且软件不只在车上，工厂里的软件同样是核心。**工厂的软件能力，直接决定了产线的节拍。**

## 特斯拉值多少钱：产量乘以自动驾驶

马斯克给了一个估值公式，很粗暴，也很有信息量：

**特斯拉的价值 = 总产量 × 每辆车的自动驾驶价值。**

这个公式把两件事拆开了。产量那一侧，靠的是规模经济和制造效率。自动驾驶那一侧，是一辆车出厂之后还能继续增值的部分。

他还讲了一段关于现金流的话，这段是给制造业从业者听的。逻辑是这样的：一辆车从被下单到交付，中间有一段时间。如果这段时间能压缩到应付账款的账期之内，公司增长得越快，手上的现金反而越多。反过来，如果超过账期，增长越快，现金越少，对重资产公司来说就是灾难。

所以工厂的地理位置有了一层新意义。每个大洲至少得有一座工厂，不然这个账算不平。柏林工厂、奥斯汀工厂的意义不只在于产能，还在于把零件到整车到客户这条链缩短。

奥斯汀这个选址，马斯克专门解释了一遍：哪怕德州工厂的成本和加州完全一样，放在那里也划算，因为它在美国大约三分之二的位置上。往中西部和东海岸送车更快、更便宜，经济性从根本上就变了。这一层经常被忽略。

还有一句他顺手说的话，可以当预言看：随着公司变大，事情通常会变慢，但特斯拉接下来会变快。

## Autopilot 推倒重来：从一堆照片到四维视频

Autopilot 这一段是整场演讲里最诚实的技术复盘。

马斯克说他一直在开 Autopilot 的最前沿内测版本，所以能看到别人看不到的东西。两年前，团队卡在了一个"局部最优"里，指标在涨，但涨幅越来越小，怎么都到不了该去的地方。他的判断是必须重写整个软件栈，包括标注软件。

过去的做法是：8 个摄像头各自产生一堆单帧图片，由不同的人在不同的时间打标签。有些图片人眼根本判断不出标的是什么，标注错误率很高，某些情况下压根没法标。

新做法是**在三维空间加时间轴上标注，也就是他说的 4D：三个维度加时间。**所有摄像头同步，看图像随时间怎么变化，然后对整段视频打标签。神经网络和整车逻辑也跟着重做了一遍。

效果的具体体现是安全数据。美国平均每百万英里发生 2.1 起碰撞，开启 Autopilot 的状态下是 0.3 起。差了将近 7 倍。马斯克给的目标是把这个数字做到行业平均的 10 倍好，也就是一个数量级的差距，理由是这直接对应多少条命、多少次受伤。

他给出的时间点是：大概一个月后，推一个 FSD 的私人 beta。他的原话是"变化幅度是惊人的"、"显然会成功"。考虑到他历来对时间点偏乐观，这个 beta 更值得关注的是它验证了重写这条路走通了，而不是具体哪天上线。

## 气候那部分：一堵墙和一条变平的曲线

电池部分由 Drew Baglino 和马斯克交替讲。开场的第一张图是 CO2 浓度曲线，看起来像一堵墙。马斯克的措辞很少这么重：过去五年是有记录以来最热的五年，在这颗星球上跑一个气候实验，是疯了。

然后他给出好消息，而且给得很具体：

- 2020 年美国新增发电装机里，风电加光伏占 75%。
- 煤电占比十年从 46% 降到 23%。
- 电站寿命大约 25 年，所以哪怕明天 100% 新建装机都是可再生的，电网完成切换仍要 25 年。

为什么还要造这么多电池？因为风电光伏是间歇的。风不吹、太阳下山，就得有东西接着。马斯克的估算量级是：把全球车队全部电动化，需要每年大约 10 太瓦时的电池产能；把全球能源结构整体转成可再生，需要每年 20 到 25 太瓦时，持续 15 到 25 年。

他特意强调了一句容易被误解的话：**这不是一个钱的问题。**钱是虚的，真正稀缺的是人力、机器、以及造机器的机器。给定一份投入，要让它产出尽可能多的电池。这句话解释了后面所有关于制造效率的讨论。

第二个目标更接地气：**造出真正买得起的车。**马斯克说这是他最困扰的事情之一，特斯拉到现在还没有一台真正便宜的车。而电池成本曲线最近几年在变平， affordability 的改善速度跟不上，所以才有了这场电池日。

## 更大的电芯，为什么反而功率更高

先插一个冷知识。18650 和 2170 这两个奇怪的数字，前两位是直径，后两位是长度，单位毫米。马斯克说他一直没搞明白为什么后面要多加一个零，既然没人能解释，那就删掉。**所以他要求以后的型号命名不再带那个没有意义的零。**

接下来说正事。电芯做大，常识判断是功率会下降，因为电子要跑的路更长。特斯拉的解法是把极耳去掉。

极耳是电芯内部把电流引到外壳的那一小片金属。有极耳的电池，电子要从卷绕的每一层先跑到极耳，再汇出去，路径长、内阻大、发热多。取消极耳，让整个外壳直接参与导电，**结果是大电芯内部的电子路径比小电芯还短，功率重量比反而更好。**

这件事的难度在于，把电芯做大，谁都会。做没有极耳的大电芯，还要能可靠地焊到顶盖上，之前没人做成过。马斯克的原话是：

> 任何傻瓜都能把电芯做大。问题是，我们难道不是任何傻瓜吗？（马斯克）

台下笑了。他接着说，对真正懂电芯的人来说，无极耳是巨大的突破。工程师 Drew Baglino 补了一句更实在的评价：优雅和简单，做起来依然很难，我们试了很多次。

无极耳还有一个被低估的好处，在制造端。有极耳的卷绕电芯在生产线上必须不断停下来，在极耳的位置做焊接，一停一启动，节拍就被拖慢。有时候极耳位置没对准，还会损失一点活性面积。**从生产角度看，极耳是个彻头彻尾的麻烦。**去掉之后，产线可以做连续运动。

这里有个容易看错的地方需要说明。发布会上给出的一堆百分比，比如某个环节带来 16% 的提升，指的是**这一项创新单独贡献的量**。把所有单项贡献加起来，才是最终的能量密度和成本改善总量。不能拿单项数字去乘以总盘子。

## 干法电极：马斯克自己说"这事还没有完全拿下"

整场演讲里最值得学的一段，是马斯克对干法电极（dry coating electrode）的坦诚。

这项技术来自一年多前收购的 Maxwell。马斯克对收购来的技术评价很克制：那更像是概念验证。**收购之后，干法电极的设备已经改了四版，还有大量工作要做。**他明确说，不能讲这件事已经稳了。

他给了一个从实验室到量产的通用判断：从台面到实验室、到中试、到量产，每一级都会撞上新的重大问题。你在台面上做通了，不等于明天能造一百万份。

紧接着他又补了一刀，把话说得更实：现在在中试线上，干法电极接近能跑通，可以说它确实在工作，但良率不好。**这条路是清楚的，中间的工作量是巨大的。**

Baglino 补充了一个时间尺度：等到大规模量产时，这台设备大概会迭代到第六版或者第七版，每三到四个月出一个新版本。

这种表述方式在科技发布会上很少见。**"接近工作，但良率不高"这七个字，比任何"颠覆性突破"都更有信息量。**它同时告诉了你技术的成熟度和风险所在。

## 把工厂当成火箭方程来算

马斯克讲工厂的方式，和他讲火箭是同一套语言。

他说工厂的物理本质很像火箭方程：一个是速度，一个是质量比。换成工厂的语言就是：**物料在厂里流动的速度有多快，以及厂区体积里有多大比例在真正做有用的功。**

然后他补了一句关键定义：传送不算有用功。一条产线如果大部分空间和时间都花在搬运上，那这个工厂的效率就是低的。马斯克用的比喻是"一路绿灯"，没有红绿灯和堵车。

这套算法能解释特斯拉为什么执着于把工序合并、把零件数量往下砍、把供应商的环节往厂内收。每合并一步，就少一段传送，少一段传送，就多一段有效功。

他给的目标很直白：**特斯拉要做地球上制造能力最强的公司。**理由是，长远看，所有车厂最终都会有长续航电动车，所有公司最终都会有自动驾驶，但不会所有公司都擅长制造。

中试工厂（pilot plant）的规划是 10 吉瓦时年产能，达产大约要一年。他特意提醒，设计产能和实际达产之间永远有一段时间差。而真正的量产工厂，单个规模在 200 吉瓦时左右，甚至更多。

需要说清楚的是，特斯拉自建产能不是要替代供应商。自产的 100 吉瓦时是**增量**，松下、LG、宁德时代的采购会继续。长期目标是做到每年 3000 吉瓦时，也就是 3 太瓦时。他说 2030 年前有很高信心，运气好的话能提前。

## 化学：铁、镍锰、高镍，三层打法

电池化学部分，特斯拉给的方案是分层，而不是找一个万能配方。

**第一层是铁。**磷酸铁锂，中续航乘用车和储能。马斯克讲了一个容易算错的点：在正极材料层面比较，镍的能量密度看起来是铁的两倍；但把整个电池包算进去，镍只比铁好 50% 到 60%。铁比看上去要能打。更关键的是资源量，镍的全球年产量有天花板，铁没有，铁多到离谱。所以铁基电池在原材料层面可以放量，镍基不行。

**第二层是镍锰。**做法是把正极做成三分之二镍、三分之一锰。这个配比的好处是，用同样多的镍，能做出多 50% 的电芯体积。对镍供应受限的年份来说，这是直接的解法。

**第三层是高镍。**给 Cybertruck 和 Semi 这类需要长续航的产品。Semi 这种车，能量密度不够就完全跑不起来。

马斯克还讲了他为镍做的事：亲自给全球最大的几家矿业公司的 CEO 打电话，请他们多产镍。他说这话的时候语气挺无奈。

镍的供应链被他形容成一场荒诞剧。一个镍原子从矿里出来到变成电池级材料，要在全球绕三圈，中间反复地挖沟、填沟、再挖沟。这些流程是历史遗留堆出来的，一环扣一环，没有人从第一性原理重新算过一遍。**特斯拉做的就是把整条价值链摊开，问一句：从矿到成品，最短的路径是什么。**

结论是正极生产要放进特斯拉自己的电池厂里。矿石运进去，电池出来，中间的来回运输全部消掉。

## 硅和锂：地球上最不缺的两样东西

负极方向是硅。硅的问题大家都知道，充放电时体积膨胀，材料会碎。马斯克的形容很形象：硅会像饼干一样碎掉，然后变得黏糊糊的。

解法是便宜的弹性离子导电聚合物涂层，加上高弹性粘结剂，让硅颗粒在膨胀收缩时还能保持连接。成本上 silicon 大概是一美元每千瓦时这个量级，比现在电池里用的材料便宜非常多，而且可以多用很多。用量上去了，能量密度和成本同时受益。

锂这一段，马斯克讲得最兴奋。

他先说结论：**地球上的锂多到离谱，它不是石油。**美国境内已探明的锂，足够把全美大约 3 亿辆车全部换成电动。

过去没人往这个方向使劲，因为锂到处都有，不缺。真正的问题是怎么用最聪明、最环保的方式把锂从矿石里提出来。

特斯拉的答案是从第一性原理重算了一遍流程，然后发现可以用食盐，也就是氯化钠，来提取锂。**据他所知，之前没人这么干过。**所有用到的元素都可以循环使用。

配套的是内华达州一块超过一万英亩的锂黏土矿开采权。开采方式是：挖一块土出来，把锂取走，再把土填回去。马斯克说这块地看起来会和之前差不多，不会变成一个丑陋的大坑。

回收也被放进了规划。过去电池回收由第三方做，第三方要处理各种形态的电池。特斯拉自己回收的好处是，**它回收的电池和自己正在生产的是同一种。**流程可以针对性优化。长期看，当车队规模进入稳态，新电池的原料会大量来自旧电池。

## 让电池包变成机翼

整车架构这一段，是整场发布会工程含量最高的部分。

第一个动作是一体压铸。特斯拉定制了有史以来最大的压铸机，就装在弗里蒙特工厂马路对面，用高压压铸铝合金一次成型整个后车身。下一步是前车身也这么干。

难点在材料。大尺寸铸件如果做热处理，会翘，马斯克的说法是变成薯片那样。所以需要一种**不需要热处理、不需要涂层、还能保持高强度的可铸铝合金**。市面上没有，特斯拉的材料团队自己配了一种。

第二个动作更关键：让电池包成为结构件。

马斯克用航空史做类比。早期飞机把油箱当货物挂在机身里，固定很麻烦，比普通货物还难处理。后来有人问了一句：如果直接把机翼做成油箱的形状呢？现代飞机的机翼就是一个机翼形状的油箱，它同时承担结构和储能两个功能，不再是货物。

电池包走的是同一条路。**它第一次有了双重身份：储能装置，也是车身结构。**

实现方式是填充物的变化。现在的电池包里灌的是阻燃填充物；新的方案里，填充物同时是结构胶和阻燃剂。它把电芯粘在上下两块板之间，让上下板之间能传递剪切力。

这个结构有个现成的参照：F1 赛车和赛艇用的碳纤维面板加铝蜂窝夹层，两块面板中间夹芯材，刚度高得离谱。所有追求极致速度的东西都是这么做的。

马斯克说特斯拉这个方案比飞机还狠一层。**飞机的油箱里是液体，传递不了剪切力；电池是固体，可以直接用钢壳把上下板的剪切力连起来。**结果就是结构刚度比普通车还高，高到如果做成一台没有上半身的敞篷车，它依然比普通轿车更刚。

顺带还有一个操控上的好处：极惯性矩。花样滑冰运动员收手臂会转得更快，质量越靠近中心，转动惯量越小。把电池铺在底盘中间，车的转向响应会更好。马斯克说这种好，你说不清为什么，就是觉得更灵活。

## 最后的数字

把所有改进叠加，特斯拉给出的结论是：**每吉瓦时的投资额下降 69%。**

马斯克在这里玩了个梗，说"0.420%，当然"。台下懂的人笑了。

另外一个数字是，在电芯制造环节，每吉瓦时的投资相比现有最好的水平改善 75%，也就是四倍。

时间表也很实在：一年到一年半开始看到收益，完全兑现大约需要三年。他说如果能立刻做到，现在就做了。

长期产能目标是每年 2000 万辆。参照系是全球 20 亿辆的保有量，也就是替代 1%。这个数字放在发布会上说，是有点野心的，但它给出了一个可以持续几十年的增长空间。

最后放了个彩蛋：Plaid 版本在拉古纳塞卡（Laguna Seca）跑出了 1 分 30 秒，马斯克说还能再快 3 秒以上，目标是有史以来所有量产车里的最快圈速，两门四门一起算。

## 问答里的干货

后半段的问答比演讲部分更有料，几个回答值得记下来。

**关于 Cybertruck。**订单超过 50 万，大概 60 万，已经不数了。他估计年销量在 25 到 30 万辆，可能更多。这款车是按美国规格设计的，理由很硬：如果要同时满足全球所有市场的法规超集，Cybertruck 就造不出来。会另做一个更小的国际版，他形容为"更紧凑的金刚狼"。另外他吐槽了德州的直销法规：能在德州租车，但不能在德州卖车，成交要点击一个架在加州的服务器。

**关于内燃机的未来。**他说长期不会再有内燃机行业，也许还剩一点，像现在还有人做蒸汽机，但那是收藏品。

**关于 V2G（车网互动）。**这个回答很反直觉。经常有人问，特斯拉为什么不支持车辆向电网反向供电。马斯克的回答有三层：技术上要防止电流倒灌电网，得配一整套断电切换系统；用户其实想要的是早上车是满电的，如果夜里车把电放给了房子，早上就得在开车和用家里电之间二选一；最早那批 Roadster 就带 V2G 能力，没人用过。

他给的方案是分开：Powerwall 管房子，车管出行，再加一套光伏，你就成了自己的电力公司，车还能用光伏充电。

**关于便宜的车。**马斯克区分了两个概念：可负担性和产品吸引力是两回事。很多人想买特斯拉，就是钱不够。把车做得再吸引人，买不起还是买不起。这个区分听着简单，但在产品讨论里经常被混淆。他给的时间表是三年左右推出 2.5 万美元级别的车，算上总拥有成本，大概和同价位燃油车打平甚至略好。

**关于利润率。**过去四个季度平均大约 1%。他说得很直白：估值让外界以为特斯拉在印钱，其实没有。所谓利润，就是收入得大于支出，否则公司就死了。所以定价会尽量贴近成本，但不会亏本卖。

**关于招人。**他说近几年工程院校毕业生的去向调查里，前两名一直是特斯拉和 SpaceX，有时候特斯拉第一，有时候 SpaceX 第一。理由不是薪水，是这些人相信自己的努力真的有用。

**关于其他公司。**有人问，这么大的事，谁来跟特斯拉一起干。马斯克的回答带着疲惫：中国有一批公司在电动车和储能上做得很好，只是美国还看不到多少；特斯拉把专利免费开放了，也一直在劝其他厂商转型，

> 我们讲这些话讲到嘴都干了。他们不相信。我们还能做什么呢？（马斯克）

他还纠正了一个流行的说法。石油和天然气行业常用一套话术：你要环保，就得接受失业、接受生活水平下降、接受经济牺牲。马斯克和 Baglino 的回答是，这是伪二选一。**可持续能源的最终成本比化石能源更低，不是更高。**接受这个前提之后，转型就从道德问题变成了经济问题，阻力会小很多。

关于他自己为什么做电动车，他给了一段很少讲的个人史：高中时他担心的是石油耗尽导致经济崩溃，那会儿还没人跟他讲气候。气候风险的严重性，是他后来才意识到的。他习惯把这件事当科学问题处理，不断质疑假设，给假设分配概率。

至于飞机，他说已经有小批量电池能做到 400 瓦时每公斤，这个数字够中程支线飞机用。特斯拉的电池长期也会往这个区间走。唯一的例外是火箭，因为不可能有电动火箭。星舰有 80% 是液氧，他们已经在拉电线用风电制液氧，能做的就这些。

## 这次发布会真正说了什么

把两个小时的内容压缩，核心就三层。

第一层是制造。真正难的不是技术本身，是把技术变成能以百万级规模稳定生产的东西。原型占 1% 的难度，工厂占 99%。无极耳、干法电极、一体压铸、结构化电池包，每一项都在减少工序、减少搬运、减少零件数。它们的共同点是**让工厂的"有用功占比"变高**。

第二层是成本结构。每吉瓦时投资降 69%，长期的产能目标 3 太瓦时，落到产品上就是一台 2.5 万美元的车。所有电池化学的选择，铁、镍锰、高镍的分层，硅负极，用食盐提锂，都在往同一个方向推。

第三层是时间。马斯克给的时间表一向乐观，但这次他自己反复强调"一年到一年半开始见效，三年完全兑现"，并且主动承认干法电极良率还不够好。这种自我限速的表述，比数字本身更可信。

顺带说一句，他把特斯拉的成功指标定义成了一句可以量化的东西：**我们让可持续能源提前了多少年到来。**不是市值，不是销量，不是利润率。这句话对整个公司的技术路线选择有约束力，因为它逼着每个决策都去回答"这能让转型快多少"。

- 如果你在做硬件或深科技创业，把"原型做出来"当作项目的 1%，而不是 90%。剩下的时间、钱和人，要按制造良率爬坡的节奏来规划。
- 遇到技术曲线变平，先怀疑整个行业的默认做法，不要先怀疑自己的执行。镍的供应链绕地球三圈没人觉得奇怪，这就是信号。
- 把供应链当现金流问题看，不只是采购问题。订单到交付的时间能压进应付账款周期，增长就自动变成现金，压不进去，增长就是失血。
- 评估一项技术突破，看它是不是同时改善了成本、能量密度、功率和制造节拍。只在单点改善的方案，通常会被系统里其他环节抵消掉。
- 跟人介绍一项还没成熟的技术，用"接近能跑通，但良率不好"这种表述。它比"颠覆性突破"有用得多，因为它同时传递了方向和风险。
- 读公司财报别只看营收和估值。特斯拉四个季度平均利润率大概 1%，这个数字才解释了它为什么必须把每吉瓦时投资往下压 69%。
- 如果你在招人，最有说服力的不是薪酬包，是让对方相信这件事对别人真的有用。工程院校毕业生的去向调查已经把这个结论摆在那儿好几年了。