鉅大LARGE | 點擊量：458次 | 2022年06月27日
向"無鈷"化進階錯失第一 TSLA超級電池棋逢對手
SpaceX成功載人飛天，創(chuàng)始人埃隆·馬斯克（ElonMusk）（也是TSLACEO）狂喜之余，或許又有幾分坐立難安。TSLA超級電池公布會屢次延期，競爭對手們已搶先一步公布"硬核"電池產(chǎn)品。
日前，長城汽車旗下蜂巢能源在線公布兩款動力鋰電池產(chǎn)品：115Ah電芯和L6薄片無鈷長電芯。在新電芯基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)整車續(xù)航里程超過800公里，電池使用壽命可延長至15年或120萬公里。
CATL也醞釀放大招。六月八日，CATL董事長曾毓群接受彭博社采訪時表示，公司準備生產(chǎn)可持續(xù)運行16年、能讓電動汽車持續(xù)行駛200萬公里的電池。而這種新型電池的成本僅比現(xiàn)在市面上的電池高出10%左右。曾毓群透露，"假如有公司下訂單，我們可以立刻投入生產(chǎn)。"
"壽命超百萬公里"將不再是TSLA超級電池的專屬標簽。
再早些時候，比亞迪自研刀片電池，較原有電池系統(tǒng)，成本預(yù)計可下降20%-30%；廣汽集團的石墨烯電池將從實驗室走向?qū)嵻?，僅需8分鐘就可以將電池充電至85%；雷諾-日產(chǎn)-三菱投資無鈷固態(tài)電池，將于2025年推出。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
比亞迪刀片電池攝：未來汽車日報
動力鋰電池是新能源汽車的核心部件之一，據(jù)國泰君安報告，其占整車成本高達43%。理想汽車CEO李想也曾感嘆，"電池太貴了，20萬元的車電池價格就占一半"。在新能源時代，動力鋰電池之于電動汽車，就如同發(fā)動機之于燃油汽車。
因此，不少整車公司選擇自研電池技術(shù)，以實現(xiàn)電池自由，降本同時，也可以防止電池供應(yīng)商供貨不足影響生產(chǎn)計劃。
傳統(tǒng)車企在動力鋰電池領(lǐng)域高歌猛進，這一次，TSLA或許真的遇到對手了？
搶灘"無鈷化"
蜂巢能源搶了TSLA超級電池的風(fēng)頭。
今年二月，路透社報道稱TSLA將在國產(chǎn)車型中應(yīng)用無鈷電池，隨后，TSLA在短視頻平臺"故弄玄虛"地回復(fù)網(wǎng)友，"無鈷，不代表一定是磷酸鐵鋰"，吊足眾人胃口?？上В琓SLA的超級電池日一再因疫情而延期，反被蜂巢能源搶先一步公布了無鈷電池。
蜂巢能源去掉了三元電池中的鈷元素，使電池變?yōu)槎逆?a href="/keywords/msl/" class = "seo-anchor" data-anchorid=168 target="_blank">錳酸鋰電池。鈷元素的用途在于保障電池材料的穩(wěn)定性，蜂巢能源使用其他兩種化學(xué)元素代替鈷，以改善材料通過強化學(xué)鍵形成穩(wěn)定氧八面體結(jié)構(gòu)，新增了材料穩(wěn)定性。
大家爭相"去鈷"，"重要是為了降低成本"，一位電池行業(yè)資深從業(yè)者向未來汽車日報（ID：auto-time）表示。據(jù)上海有色網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，截止今年五月二十九日，電解鈷價格為每噸25.3萬元。
鈷是目前鋰電池中不可或缺的貴金屬，在通常的三元鋰電池（NCM）中，鎳、鈷、錳材料構(gòu)成正極。因此，盡管價格昂貴，鈷的需求量仍不斷攀升。據(jù)美國地質(zhì)勘探局統(tǒng)計，自2000年來，全球鈷產(chǎn)量翻了兩番，年產(chǎn)達12.3萬噸。蘇格蘭咨詢公司伍德-麥肯茲預(yù)測，因電動汽車發(fā)展，到2025年，鈷的需求量預(yù)計將達20萬噸。
但是，鈷礦是一種比較珍稀的礦藏，且分布不均勻。隨著新能源車數(shù)量增多，鈷元素供應(yīng)不足的問題會愈加凸顯，其產(chǎn)量或?qū)⒊蔀橹萍s電動汽車發(fā)展的瓶頸之一。
另一方面，鈷的開采還存在法律風(fēng)險。CBSNews曾報道，世界上超過一半的鈷由剛果民主共和國供應(yīng)，但開采這些鈷的大部分是童工。
組織曾在三年前揭露，由童工開采的鈷大部分被一些國際巨頭公司所用，包括蘋果、微軟、TSLA和三星。非政府組織Pact已和上述公司協(xié)同解決問題，但因購買童工鈷礦的公司數(shù)不勝數(shù)而無法根治問題。這也是多數(shù)車企及電池供應(yīng)商尋求"去鈷"方法的一個重要原因。
"無鈷"風(fēng)潮也促使磷酸鐵鋰電池回暖，比亞迪推出的"刀片電池"就是不含鈷的磷酸鐵鋰電池，經(jīng)過技術(shù)改進，刀片電池包的體積能量密度大幅提高，安全性也有所提升。
和三元鋰電池相比，不含鈷元素的磷酸鐵鋰電池最大優(yōu)勢就是成本低。真鋰研究的數(shù)據(jù)顯示，截至2019年底，國內(nèi)三元鋰電池包的單價為1.05元/Wh，磷酸鐵鋰電池包的單價為0.8元/Wh。據(jù)路透社報道，TSLA假如采購CATL的磷酸鐵鋰電池，成本要便宜"兩位數(shù)的百分比"。
"即使在500℃高溫下，磷酸鐵鋰材料結(jié)構(gòu)依然非常穩(wěn)定，但三元鋰材料在200℃左右就會發(fā)生分解，容易引發(fā)熱失控。"近期，弗迪電池公司副總經(jīng)理孫華軍表示，因此，在安全性方面，相較三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池更具優(yōu)勢。
NCM（三元鋰電池）和LFP（磷酸鐵鋰電池）材料熱穩(wěn)定性能比較來源：比亞迪
不過，由于能量密度不及三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池的低溫表現(xiàn)及續(xù)航里程仍遜于三元鋰電池。蜂巢能源總經(jīng)理楊紅新曾表示，現(xiàn)階段磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程峰值約為600公里。
孫華軍透露，明年比亞迪刀片電池可以實現(xiàn)700-800公里續(xù)航里程，目前，正常情況下搭載刀片電池的比亞迪漢，在零下十度以下仍能放出常溫下90%的電，放電功率和三元鋰電池基本持平。
NCM（三元鋰電池）和LFP（磷酸鐵鋰電池）低溫下的放電能源比率及功率比較來源：比亞迪
此外，松下、LG、CATL等國內(nèi)外主流動力鋰電池公司都將低鈷或無鈷化電池作為下一代動力鋰電池的研發(fā)方向，并且開始探索由高鎳三元電池向NCMA四元電池軟包模組化發(fā)展的路線。
就連擅長三元鋰電池的CATL也在默默儲備無鈷電池技術(shù)，CATL董事長曾毓群在業(yè)績說明會中曾提到，CATL有自己的無鈷電池技術(shù)儲備，目前正在想辦法管理好供應(yīng)鏈。
國內(nèi)無鈷電池已有普及之勢，預(yù)熱已久的TSLA超級電池卻至今沒有準確公布日期，這一次，一貫引領(lǐng)新能源汽車技術(shù)風(fēng)向的TSLA失了先手。
固態(tài)電池才是未來方向
最新消息顯示，TSLA超級電池日已定于六月份舉辦，但仍未公布具體日期。馬斯克稱，受疫情影響"不得不推遲日期，否則能出席的人會非常少"。
據(jù)路透社報道，TSLA將公布的超級磷酸鐵鋰電池是和CATL共同開發(fā)的，采用CTP技術(shù)打造，報道援引知情人消息，TSLA超級電池最遲將于2020年末或2021年初問世。
馬斯克對無鈷電池一直心存執(zhí)念。2012年單輛ModelS的鈷使用量為11kg，到2018年公布的Model3上，同樣規(guī)格尺寸，鈷使用量只有4.5kg。
為了使Model3的價格下探到25萬元以下甚至更低，2018年他曾在Twitter中放言，要將TSLA的鈷含量從3％降至0％。
TSLA電池來源：Electrek
無鈷電池會是動力鋰電池的最優(yōu)方法嗎？孫華軍向未來汽車日報（ID：auto-time）透露，未來固態(tài)電池有很大的可能性將取代不含鈷的電池。"我們（比亞迪）一直在開發(fā)固態(tài)電池，它的安全性、能量密度會有大幅提升"。孫華軍表示，目前固態(tài)電池還處于研究階段，可能10年后才能實現(xiàn)量產(chǎn)。
輝能科技創(chuàng)始人、CEO楊思枏曾公開表示，"未來固態(tài)電池取代液態(tài)電池成為主流乃是大勢所趨。"
他認為，和液態(tài)電池相比，固態(tài)電池更安全穩(wěn)定，固態(tài)電解質(zhì)更耐高溫、不存在漏液等問題，電池出現(xiàn)損壞后不易爆炸起火。此外，固態(tài)電池還有循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬、可快速充電、和電極材料相容性好、耐潮濕環(huán)境等優(yōu)勢。
"固態(tài)電池相較液態(tài)電池也更易回收"，一位固態(tài)電池從業(yè)人士對未來汽車日報表示，液態(tài)電池要分正負極、分元素回收，但因有電解液中和，很難把不同元素分開，"固態(tài)電池本來就有隔離層分層，所以回收技術(shù)門檻較低"。
固態(tài)電池已成為業(yè)內(nèi)廣泛認可的下一代電池技術(shù)。
豐田及雷諾-日產(chǎn)-三菱聯(lián)盟早在2018年就表示，擬于2022年至2025年間推出搭載固態(tài)電池的電動汽車。大眾已在歐洲建廠生產(chǎn)固態(tài)電池，計劃于2025年前實現(xiàn)量產(chǎn)。2019年，天際汽車、蔚來汽車及愛馳汽車等造車新勢力陸續(xù)和輝能固態(tài)電池達成合作，以盡快為旗下車型搭載固態(tài)電池。
今年五月，三星和現(xiàn)代汽車合作擬為后者供應(yīng)固態(tài)電池，三星研發(fā)的原型電池循環(huán)次數(shù)可超過1000次，并且體積比同容量鋰電池小50%。充滿電后，這種電池可以使電動汽車單次續(xù)航里程超過800公里。
三星在《自然-能源》雜志上發(fā)表的論文
此外，CATL在聚合物固態(tài)鋰金屬電池和硫化物基固態(tài)電池方向分別有研究。
盡管公布首款無鈷電池的風(fēng)頭已被別人搶占，但TSLA的技術(shù)實力仍然不容小覷。勁邦資本合伙人王榮進曾表示，TSLA的新電池在工藝形態(tài)上更接近固態(tài)電池，"該產(chǎn)品一旦實現(xiàn)量產(chǎn)，可能會顛覆某些使用場景的現(xiàn)有電池"。
不過，"現(xiàn)在還沒有可應(yīng)用于車輛的全固態(tài)電池。"清華大學(xué)電池安全實驗室主任馮旭寧曾在接受采訪時表示，我國和日本在全固態(tài)電池研發(fā)方面水平位于世界前列，最有希望率先做出量產(chǎn)全固態(tài)電池。錯失無鈷領(lǐng)域第一的TSLA能打破這個預(yù)測，率先推出固態(tài)電池嗎？
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