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揭秘:特斯拉未来究竟会用哪种电池?

108 人参与  2020年03月11日 22:51  分类 : 个股研究  评论

  特斯拉未来究竟会用哪种电池?无钴电池究竟会采用哪种技术路线?

  记者从独家渠道获悉,无钴电池包括两种化学体系和对应的路线,即量产配套的磷酸铁锂电池以及尚未成熟的基于三元(正极)材料的不含钴元素电池,后者要产业化仍有待时日。

  “无钴”这件事

  马斯克既实际又不失梦想

  无钴电池概念刚出的时候,市场就把目光对准了磷酸铁锂电池。但是和目前乘用车普遍采用的三元锂电池相比,磷酸铁锂电池除了不含钴,其他方面无论是能量密度还是技术创新,都是“旧”科技。

  接近特斯拉国产项目的行业专家对记者表示,特斯拉会用磷酸铁锂电池,而且是宁德时代的方形磷酸铁锂电池。

  主机厂选择作为电动汽车核心部件的动力电池需要严谨的技术合作周期与谈判流程。记者从其他渠道了解到,特斯拉与三家动力电池供应商的定点信(Nomination Letter,当主机厂明确某家零部件供应商“入围”之后,会送达一份“告知书”,术语称之为“定点信”)早已完成,宁德时代预计为特斯拉上海工厂一期供货比例或可占40%。此外,考虑到动力电池供应商的多样化,特斯拉确实也会在车辆设计方面进行改造和优化。

  另一方面,以特斯拉一贯的风格,“无钴电池”另有深意。

  动力电池行业专家对上证报记者表示,锂离子电池一般以选择何种正极材料来定义该种动力电池,三元锂电池,顾名思义主要以三种元素为主,目前产业化技术较为成熟,量产规模较大的分为镍钴锰(NCM)和镍钴铝(NCA)两种化学体系。受制于三元正极材料晶体结构属于层状结构,钴元素在其中起到了稳定材料晶体结构的核心作用。

  考虑到钴元素作为“丰度”并不高的稀少元素,加之钴矿资源集中于非洲民主刚果(金)一国,近年来国际市场钴矿价格大幅波动,直接影响了动力电池的成本和主机厂的供应链安全。

  故而一直以来,不论是科研学界还是电动汽车产业参与者,无不在寻找钴元素的替代品,继续稳定三元正极材料的电化学特性。这类创新前沿技术虽然在实验室阶段已取得重要突破,但距离大规模生产尚需时日。

  今年初,特斯拉就与全球钴矿业巨头嘉能可,就钴矿供应的长期协议合同进行了谈判,侧面反映出特斯拉自身评估其短期内也不能摆脱对钴矿的需求。

  “基于三元材料体系,通过其他元素替代钴的无钴正极材料,目前仍存在不少的产品研发和量产挑战,可以说,未来2至3年内不会大规模量产。”业内专家表示,但对于特斯拉而言,很可能会向“电池日”的听众们提前介绍这项创新技术。

  特斯拉造电池?

  “次元壁”不可能轻松打破

  与无钴电池同样流传甚广的还有一则消息:特斯拉已开始着手自主研发、自主生产动力电池。特斯拉接连收购掌握干电极和超级电容技术的Maxwell公司、加拿大电池制造设备和工程技术公司Hibar(海霸)都是“证据”。

  “Maxwell确实拥有干电极技术,但不必神化它,现有的潮电极依然存在自身优势。通过持续不断的工艺改进和创新,我们相信现有技术路径依然可以降低成本。从目前公开信息判断,就动力电池材料体系而言,没有颠覆性的突破,可能这两家公司也仅能作为创新技术提供商,相当长时间内也无法供应特斯拉所需要的可以大规模量产的动力电池。”另一位国内动力电池企业专家对记者表示。

  动力电池产业的共同核心是电化学和相应的材料科学,而整车制造行业更多是基于机械设计和制造及其他大量跨领域的综合学科,两个差距甚大的产业,他们之间的“次元壁”不可能轻松打破。

  这两者之间隔着一条高投资、长周期、重资产、深积累的综合技术与资本壁垒。即使大众、宝马这样历史悠久的车企龙头也不敢轻易考虑完全独立自研自产,国际传统零部件供应商如博世和大陆,也在2018年初,先后宣布放弃现有技术路线之下的动力电池量产计划。

  对车企而言,选择一家能够为其长期稳定供应高性能、高品质产品,同时提供多种技术解决方案,自身技术不断演进迭代的电池企业,是更明智的选择。

  “电池企业的滚雪球式的规模效应,性能之外的产品稳定性和可靠性,以及电池生产环节,诸如良品率和稼动率等指标通常被行业外人士,甚至券商电新行业研究员所忽视的。”该专家对记者表示,这也是近年来,全球电池行业市场集中度不断提高,各类厂商急剧分化的最关键因素。

  “关于动力电池的成本,我想已经尝试自研自产动力电池的车企一定算的最清楚。”上述专家认为,未来几年内全球动力电池产业链和供应链格局会是比较稳定的。

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