钜大LARGE | 点击量：180次 | 2023年10月12日
TSLA超级电池厂的神秘面纱
英文单词"Giga"，是一个表数10亿的计量单位，1小时内出现/消耗10亿瓦特电力被称为1吉瓦时(GWh)。从TSLA(Tesla)所打造的全球最大锂电池厂的命名——Gigafactory来看，不难窥见其意欲称霸全球电动汽车及锂电池领域的雄心。
向来热衷于保密的TSLA自2014年六月开建Gigafactory以来，一直严格限制媒体的进入，对外公布的信息也十分有限。上周，Gigafactory开始对其股东和部分媒体陆续开放，并于七月二十九日举办了盛大的开幕仪式。
在建的Gigafactory，将成为全球最大的锂电池厂
Gigafactory是电动汽车制造商TSLA未来的关键，这家已有13年历史的公司至今从未实现过全年盈利目标。TSLA想要借助Gigafactory实现锂电池的规模化生产，进一步削减电池成本，最终完成自身从豪华车制造商到平价电动汽车、皮卡甚至中型卡车制造商的身份转变。
公司预计，2018年该厂的电池产量将达35GWh(相当于2014年全球电池的产量总和)，假如有必要的话，甚至还能达成150GWh的产量。纽约市的年均电力需求约为52GWh。至2018年，TSLA的电池成本将下降逾30%。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
Gigafactory里的Model3汽车
三月底，TSLA公布了第四款电动汽车——Model3。一周之内就有超过32.5万人预定并支付了1000美元/辆的订金。在目睹市场庞大的需求量后，该公司将其原来实现50万辆年产量计划提前两年至2018年。考虑到TSLA2015年总共仅生产了5万多辆汽车，这一目标可谓雄心勃勃。
左图为目前只完成14%的Gigafactory;右图为最终建成图左图为目前只完成14%的Gigafactory;右图为最终建成图
因有Gigafactory的强大产量撑腰，起价约为3.5万美元的Model3成为了迄今TSLA最为便宜的车。目前TSLA已推出的ModelS和ModelX汽车所使用的蓄电池均为日本制造。然而，TSLA眼下最为迫切的任务是要完成其计划在明年年底上市的Model3的生产。
七月新增区块显示图
虽然目前Gigafactory中已有部分厂区投产，但这座巨型厂的建设进度目前只完成了计划的14%。因此，TSLA的CEO埃隆·马斯克(ElonMusk)决定加快Gigafactory的建设进度，预计明年二季度的建设进度将完成31%，全面投产约为2020年。据最新流出的规划建设图显示，七月新建的4个厂区将扩大厂规模至目前的两倍。
有关超级电池厂Gigafactory，还有很多既有料又有趣的信息。
将成全球第二大建筑物可抵御地震外形似钻石
总耗资50亿美元的Gigafactory选址于美国内华达州斯托里县中3200英亩(约合12.95平方公里)的土地上。实际上，该厂的最初选址面积仅为1000英亩，2015年六月，TSLA又买下了1864英亩的毗连地，延伸部分超过126英亩。2020年完建时，Gigafactory将成为全球第二大建筑物，规模稍小于位于华盛顿州埃弗雷特市的波音厂(按体积计算是全球第一大建筑物)。
据彭博社消息，TSLA之所以将选址定于内华达州，部分原因是看中了该州13亿美元的税收优惠和免费的土地使用权等优惠政策，TSLA在未来20年内将持续受益于此。
Gigafactory按区块依次建设Gigafactory按区块依次建设
Gigafactory的建造是按照区块依次进行的，并非同步，因此有些区块已率先投产。据外媒TechInsider报道，为抵御地震，该厂以四种不同的结构建立在四个独立的地基上，仅一个地基就花费了1600万美元。
和TSLA的汽车相同，公众同样十分关心Gigafactory的外形设计。"我们将确保它看起来不错，和周围的环境相协调。这的确是厂，但我们也关心美学设计。"马斯克说，"之所以将外轮廓设计成钻石状，原因是假如造成盒状，工程量将更加浩大。因此为了和周边环境相融合，我们把它造成了钻石的形状。"
实现规模经济效应仅用可再生能源
TSLA建设Gigafactory的初衷就是通过供应链一体化来实现规模经济效应。"眼下制造业的运输成本日益上升，而最为直接有效的方法就是把厂全部建造在一个地方。"马斯克说。
装满原材料的轨道车将从矿山驶进Gigafactory，再满载着电池驶出
Gigafactory内部将设有和外部相连接的轨道，轨道电车将从原材料地出发，将原料运入厂内进行加工，和此前的对外加工或采购不同，TSLA这次将电池制造所有流程都集中在厂内部。
据外媒报道，在Gigafactory中，日本松下公司负责制作电池的电芯，TSLA负责进一步组装电池模组和电池包。"我们的工程队伍和松下公司的紧密合作，显著提高了电池的生产效率。目前我们的效率很可能已接近全球最好的电池厂的3倍。"马斯克说。最后，再由轨道电车将电池成品运出厂，以此形成闭合的一体化供应链。"这是史无前例的，至少在电池领域是这样。"马斯克说。
此外，回收和能源自供应也是TSLA实现规模经济效应的重要组成部分。
Gigafactory将配置最先进的循环系统，所有的旧电池组都可回收。为实现能源的自供应，该厂的屋顶和周围山顶都铺设上了太阳能面板，未被消耗的电能将被储存，以供在没有光照的时候使用。除了太阳能，地热能和风能也在应用范围之内。
阔绰的合作伙伴及其神秘的制造机器
日本消费电子产品厂商松下公司(Panasonic)是TSLA在Gigafactory项目上的战略合作伙伴。近日，松下宣布将发行价值4000亿日元(约合39.08亿美元)的公司债券，发行债券所得的部分资金将被用于投资Gigafactory。此前，松下已为该厂投资了16亿美元。
马斯克称，松下布置在Gigafactory内的制造机器令人印象深刻。厂未来的电池输出速度"将比机枪射出的子弹速度还快"。
上周的开放日，Gigafactory内的重要机器设备属于最高机密，几乎都被盖上了防水布，且不允许拍照。但仍有受邀者曝光了一些尚未公布的松下制造机器的照片。其中，就有马斯克的母亲MayeMusk。
松下的电芯制造机松下的电芯制造机
松下的负极压力机松下的负极压力机
据外媒消息，这些新机器为Model3汽车打造出了全新的蓄电池，21700型号，直径为21mm，高为70mm。此前TSLAModelS和ModelX所使用的电池是18650型号，直径18mm，高65mm。
21700号电池
马斯克表示，一旦21700号电池实现量产，ModelS、ModelX和Powerwall上的电池都有可能被更换。
"机器人造机器"厂高度自动化
无论在什么场合，机器人永远都是最夺人眼球的存在。TSLA计划在Gigafactory全面投产时雇佣逾10000人，而这一目标要自动化来助力完成。
TSLA聘请了埃里克·克里斯坦森(EricChristensen)来管理自动化，他曾在芯片制造商AMD公司从事制造业自动化工作，已有逾20年的从业相关相关经验。克里斯坦森重要负责厂内整体设备布局和物料流程，其中均有机器人参和。目前看来，厂内协助工人制造机器的机器人大致有3种。
"AdeptLynx"，可负荷60kg的重量，工作时间长达19个小时，还可自主安排充电
首先是最为常见的自动引导车(AGV)，它们依靠地面磁铁或导航信标来移动或改变路径。TSLA开发出了重载版本。
其次，就是用于材料运输的自动驾驶智能车(AIV)。Gigafactory所使用的AIVs由美国专业从事工业自动化的高科技生产公司AdeptTechnology公司制造，名为"AdeptLynx"，可负荷60kg的重量，工作时间长达19个小时，还可自主安排充电。
和AGV或其他机器人不同的是，AIV不要被固定在某个位置，或遵循地面的磁铁或导航信标来移动。它只需使用数字地图就能够自由自主地穿梭于厂，检测传感器保证其安全地避开人类和障碍物。有趣的是，TSLA还把其中一个AIVs改造成了《星球大战》里R2-D2的样子。
M-900iB机械臂M-900iB机械臂
Gigafactory所使用的、目前已知的最后一种机器人是重载机械臂，TSLA已在其弗里蒙特厂中广泛使用。不同于弗里蒙特厂中的库卡机械臂，Gigafactory选择了发那科机械臂——M-900iB。一个机械臂系列可有效负荷700公斤，单个机械臂可负荷360公斤。
最后，还要一点要告知诸位。实际上，TSLA位于美国内华达州的Gigafactory的准确名称应为"Gigafactory1"。没错，这只是第一家超级电池厂。马斯克表示，未来将在TSLA汽车销售区域或有消费能力的区域，如欧洲、我国、印度等地区建造更多的Gigafactory。
