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特斯拉“无钴电池”搅局,结果花落谁家?

钜大LARGE  |  点击量:747次  |  2020年06月11日  

五月三十一日,钢铁侠马斯克又创造了一个奇迹:SpaceX旗下载人龙飞船载着两名宇航员成功飞天实现全球首次商业载人发射。一次次的突破,为特斯拉和马斯克个人带来了巨大赞誉和财富。但笔者认为,SpaceX作为美国特种科技的外溢炫技对实体经济的影响要远小于特斯拉在新能源车方面造成的鲶鱼效应。其最近搅局“无钴电池”,就再次将本就是“军阀混战”的动力锂离子电池行业竞争推向白热化。


无钴已成趋势


特斯拉提“无钴电池”可以追溯到2018年,很多分析师认为擅长营销的马斯克相关言论是为了打压钴价。因为补贴退坡的大环境之下,解决成本问题就能解决新能源汽车市场发展的绊脚石(消费者要买一辆纯电动汽车,动力锂电池成本通常占到30%-40%。其中电池正极材料大概占到电池成本的40%。消费者的车款,有相当一部分用于为钴买单)。三元锂离子电池在降低钴比例和含量后,会相应地大幅降低整车的成本,钴价波动给公司带来的影响也将被削弱,行业龙头变主动为被动,将有利于推动新能源汽车市场的发展。事实上,2018年以来,钴从较高价格一路下探,跌幅最高达到67%,在股价和钴价大幅背离差不多一年后,相关概念股业绩一塌糊涂。


大家普遍的认为“无钴”概念是把三元层状材料中的NCM中的钴含量降到0%,用一些掺杂包覆其它元素和处理的办法来做成这种材料,在发挥高镍带来的高容量的基础上,又能保证电芯的稳定性。特斯拉在保持现有的体积能量密度并且削减钴的用量,技术路径上跑在了前列。而德国的三家汽车公司(大众、戴姆勒和宝马)也是这么去研究和探索不断地希望减少钴的用量。简言之,这代表着汽车公司希望电动汽车不仅仅是在成本层面下降,体积能量密度还有可扩展性都要强,这才值得巨资投入,并且有持续性,才能彻底在路线之争上锁定胜局。


特斯拉电池专家J.Dahn去年发文称特斯拉即将公布的电池材料体系为三元材料(NCM523)加入人造石墨,用的是软包小电池。重要技术突破为更改添加剂,从而新增负极表面SEI膜稳定性,因此其将公布的长寿电池大概率还是采用含钴的三元材料。此前也曾有报道称,特斯拉计划在我国生产的Model3电动汽车中引入一种新的低成本、长寿命电池,该款新电池由特斯拉和宁德时代联合开发。近期,宁德时代董事长曾毓群有关“正在研发无钴电池”的表述再次将市场的聚光灯引向锂电龙头老大宁德时代。


但无钴电池巨大市场前景注定了赛道的拥挤程度,注定了群雄环伺。而在目前所有发声的公司里,从长城汽车体系孵化的动力锂电池供应商新秀——蜂巢能源成为第一家将无钴电池产品落地的公司。五月十八日,蜂巢能源总裁杨红新公布了两款无钴电芯产品:115Ah电芯和L6薄片无钴长电芯,计划最早将于2021年六月份推向市场。在这两款电芯的基础上,利用蜂巢能源的单晶无钴材料技术、叠片电芯设计技术、矩阵PACK设计技术和车规级AI电池制造工艺等优势,将能够实现整车续航里程超过800公里,电池使用寿命达到15年120万公里。蜂巢能源在公布会上,将无钴电池的性能与宁德时代、比亚迪和特斯拉等公司进行比较宣传,甚为高调。


尽管蜂巢能源在群雄逐鹿中率先完成了无钴电池产品的落地。但观察者关于“去钴”后电池的稳定性和安全性的担忧,并没有因此消减。有分析师指出,蜂巢能源选择将多晶材料更换为单晶材料来延长电池寿命,掺杂了过渡金属氧化物,这种物质在高氧化态高温下会分解生成氧,不仅会导致电池包膨胀还有助燃的用途。这种材料本身的特性暂时无法通过化学方法进行改性,这意味着只能通过电池结构进行改善,控制电池热失控蔓延。换句话来说,要在热管理系统方面跟上,为事故发生后拖延乘员逃生时间。就目前蜂巢透露出的这些信息来看,无钴电池的安全性肯定没有镍钴锰三元电池的稳定性好。但是笔者相信,核心技术的突破必然伴随着材料技术上的突破创新,就在不远的将来。


科学技术的不断进步,推动新能源汽车产业的不断革新。特斯拉率先发生,蜂巢能源率先破局,正确的技术路线和丰厚的投资回报,都要等待市场和时间的验证,而这个过程注定很漫长。


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