隨著疫情得到控制，此前停工的特斯拉中國工廠開始恢復(fù)生產(chǎn)，國產(chǎn)Model 3的電池供應(yīng)商LG化學(xué)也同樣復(fù)工，但前兩天外媒突然報(bào)道了一則消息，稱特斯拉正在與寧德時(shí)代商討在國產(chǎn)特斯拉車型上使用無鈷電池，并且已經(jīng)到了后期階段。
2月初時(shí)，寧德時(shí)代發(fā)布公告證實(shí)與特斯拉簽訂了協(xié)議，向特斯拉供應(yīng)鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)品，供貨開始時(shí)間為今年7月，協(xié)議有效期為兩年，2020年7月1日到2022年6月30日。但關(guān)于無鈷電池的商討還沒有得到確切的官方聲明，所以先來分析一下這件事的其他因素：
首先，對(duì)于特斯拉來說，這是他們第一次將磷酸鐵鋰電池納入產(chǎn)品線，在三元鋰電池盛行的趨勢(shì)下，這種反常的舉動(dòng)應(yīng)該是出于降低成本的考慮，外媒稱這個(gè)降低的幅度至少能達(dá)到“兩位數(shù)百分比”，也就是10%以上，另外也可能為了提高安全性，下面簡單解釋一下原理。
三元鋰電池其中的鎳鈷錳這三元材料對(duì)電池的影響十分顯著，首先鈷是稀缺資源，其價(jià)格波動(dòng)極大程度地影響著三元材料的價(jià)格，例如在2017-2018年時(shí)，新能源汽車迅速放量，而鈷產(chǎn)能沒有跟上，價(jià)格一度暴漲到了60萬元/噸，隨后產(chǎn)能擴(kuò)充才出現(xiàn)回落，但也在28萬元/噸。所以寧德時(shí)代、LG化學(xué)等電池廠商其實(shí)都在竭力研究電池?zé)o鈷化，但還沒有顯著成果。
那無鈷化對(duì)電池性能有什么影響呢？首先，鈷的重要作用在于穩(wěn)定三元電池層狀結(jié)構(gòu)和提高循環(huán)次數(shù)，而高鎳低鈷的電池?zé)岱€(wěn)定性較差，如果溫度控制沒有做好，電池放電性能下降，溫度急速上升，就會(huì)導(dǎo)致電池自燃，這也是特斯拉負(fù)面新聞纏身的根源。
有專家認(rèn)為，任何能替代鈷的電池材料新技術(shù)至少要10年后才能出現(xiàn)，所以無鈷電池不出意外就是磷酸鐵鋰這個(gè)傳統(tǒng)方案了，其生產(chǎn)成本比三元材料要低得多，在低價(jià)家用車上應(yīng)用廣泛，同時(shí)熱穩(wěn)定性更好得多，比如三元鋰電池?zé)崾Э販囟却蠹s在200℃，而磷酸鐵鋰電池在500℃以上，這兩點(diǎn)正是特斯拉所需要的特性。
但磷酸鐵鋰相比于三元鋰電池也有著明顯劣勢(shì)，就是能量密度。三元鋰電池在市場在售車型上已經(jīng)將能量密度拉到了180Wh/kg以上，寧德時(shí)代開發(fā)的NCM811電芯能量密度已經(jīng)達(dá)到300Wh/kg。而磷酸鐵鋰電池的能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于三元鋰電池，用于乘用車并不理想，即使是磷酸鐵鋰電池的龍頭產(chǎn)商比亞迪，目前也已經(jīng)將乘用車換裝了三元鋰電池，僅在電動(dòng)大巴上使用磷酸鐵鋰方案。
可既然都在努力研發(fā)電池?zé)o鈷化，在磷酸鐵鋰上有什么文章可做呢？有，寧德時(shí)代去年10月發(fā)布了CTP（Cell to Pack）技術(shù)，即電池?zé)o模組化，直接將電芯集成到電池包，能將電池包體積利用率提高15-20%，能量密度提高10-15%，并大幅降低制造成本。這項(xiàng)技術(shù)比亞迪和長城的蜂巢新能源也在研發(fā)。
比亞迪目前已經(jīng)有些成果的是刀片電池技術(shù)，就是將電芯做成扁平長條狀，其能量密度能比以前提升30%，成本則下降30%，散熱性能也會(huì)更好，比亞迪全新車型“漢”就是首款搭載刀片電池的車型，其能量密度為140Wh/kg，已經(jīng)能夠與大部分三元鋰電池同水平競爭。
長城旗下的蜂巢新能源研發(fā)出了一種無鈷電池的概念產(chǎn)品，是三元材料的去鈷版本，某種意義上可以叫做二元鋰電池。其技術(shù)原理有兩個(gè)：一是摻雜特定元素，減弱電子的超交換現(xiàn)象，降低Li/Ni，提高點(diǎn)性能；二是摻雜M-O鍵能大的元素，減緩晶體在充放電過程的體積變化，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，提高循環(huán)壽命和安全性。
其最終性能幾乎與寧德時(shí)代的NCM811相近，但整體成本會(huì)更低5-10%，據(jù)稱會(huì)在今年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，能量密度達(dá)到265Wh/kg，這也是目前最接近開發(fā)成功的無鈷電池技術(shù)。
以目前的信息來看，特斯拉會(huì)采用提高磷酸鐵鋰能量密度的方案還是類似長城的無鈷化方案并不明朗，外媒的報(bào)道稱特斯拉正在與寧德時(shí)代商談合作開發(fā)無鈷電芯，自己也將開發(fā)無鈷電池，相關(guān)材料成分將于4月份投資人會(huì)議上公布。如果特斯拉自己開發(fā)電芯石錘，那就意味著特斯拉完成了徹底的產(chǎn)業(yè)一體化。
此前特斯拉宣布推進(jìn)電池?zé)o鈷化的當(dāng)天，特斯拉股價(jià)大漲7%，市值一舉超過1500億美元，馬斯克也因此獲得了169萬股獎(jiǎng)勵(lì)，價(jià)值105億人民幣，而在外媒報(bào)道特斯拉與寧德時(shí)代的新聞后，特斯拉股價(jià)繼續(xù)上漲10%，同時(shí)相關(guān)產(chǎn)業(yè)也出現(xiàn)了巨大波動(dòng)。
昨日A股開盤后，華友鈷業(yè)(-9.99%)、寒銳鈷業(yè)(-10.00%)、洛陽鉬業(yè)(-9.90%)等鈷概念股跌停，德方納米(10.00%)、湘潭電化(10.02%)、豐元股份(10.01%)、光華科技(9.99%)等無鈷概念股漲停，比亞迪(4.10%)、國軒高科(2.93%)等磷酸鐵鋰概念股大漲。
所以大家發(fā)現(xiàn)了，特斯拉更可能采用磷酸鐵鋰電池方案的說法并非空穴來風(fēng)，股市已經(jīng)表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的敏感性，自發(fā)地對(duì)特斯拉的運(yùn)作產(chǎn)生了預(yù)測(cè)反應(yīng)，不過無論特斯拉選擇哪條路，有兩件事可以確認(rèn)：電池技術(shù)會(huì)出現(xiàn)極大發(fā)展；國產(chǎn)Model 3會(huì)更便宜。
本文作者為踢車幫 劉劍星
