鉅大LARGE | 點擊量：445次 | 2022年06月28日
一條傳聞攪動股市，TSLA的無鈷電池真的那么重要？
"你們能不能靠點譜，電話會議也開了，深度報告也寫了，市場規(guī)模也預估了，鈷鋰的需求上升曲線圖形也畫好了，個股漲停的架勢也拉開了，忽然就不用鈷了……"
因為TSLA被爆出國產(chǎn)車型將使用無鈷電池，A股鈷業(yè)股應聲而跌，以致于有人調(diào)侃，行業(yè)分析師的研報已經(jīng)趕不上馬斯克的變臉了。
一月以來，TSLA在電池方面頻頻放出消息，先來看看時間線。
一月十五日，據(jù)彭博報道，TSLA正和鈷業(yè)巨頭嘉能可談判向TSLA在上海的新電動汽車廠供應鈷的長期合同。
二月十一日，據(jù)electrek報道，TSLA正在美國弗里蒙特建造一條電池試點生產(chǎn)線，并自行設計了電池生產(chǎn)設備。該生產(chǎn)線上生產(chǎn)的電池將是TSLA的第一批自產(chǎn)電池。
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二月十八日，據(jù)路透社報道，TSLA正在和CATL商談，上海廠生產(chǎn)的TSLA將使用無鈷電池。
二月十八日，據(jù)證券時報e公司報道，TSLA相關人士證實TSLA將自主研發(fā)新電池，預計會在四月份的電池投資人會議上宣布電池成分等具體信息。
二月二十一日，據(jù)彭博報道，TSLA正和鈷業(yè)巨頭嘉能可談判向TSLA在上海的新電動汽車廠供應鈷的長期合同。
一邊喊著不用鈷，一邊又和嘉能可談判要獲得鈷的長期合同。一邊和CATL談電池供應，一邊又透出口風要自己研發(fā)新電池。
不得不說，馬斯克真是商業(yè)談判的高手。
馬斯克早就宣稱，要把TSLA電動汽車電池中鈷的使用量降為零，從而洗掉"帶血電池"的名聲。不管這是不是商業(yè)話術，TSLA用不用鈷都已經(jīng)成為外界的關注焦點。
那么，TSLA所謂的無鈷電池究竟是什么路數(shù)？無鈷電池有什么可能的技術路線？
鎳錳材料大有可為
鋰離子動力鋰電池正極材料重要有錳酸鋰（LMO）、磷酸鐵鋰（LFP）、鎳鈷錳酸鋰（NCM）、鎳鈷鋁酸鋰（NCA）四類，其中又以鎳鈷錳酸鋰三元體系以及磷酸鐵鋰最為常見，市場裝機量最多。
鈷（Co）是三元鋰電池正極材料的一種，假如從含不含鈷這個維度看，錳酸鋰、磷酸鐵鋰沒有鈷，自然可以歸為無鈷電池之列，這也是為何很多人認為TSLA所說的無鈷電池就是指磷酸鐵鋰的原因。
還有一種無鈷電池是用鎳錳材料做電池正極，相當于鎳鈷錳三元體系去掉鈷元素。
深圳新材料公司總經(jīng)理章成（化名）告訴汽車商業(yè)評論，這種無鈷化重要有兩個方向，即采用尖晶石鎳錳材料或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)鎳錳材料。
不過，兩種方法都有要解決的問題，"假如采用尖晶石鎳錳，就要解決電解液的問題；假如是采用層狀結(jié)構(gòu)鎳錳材料，重要要解決循環(huán)和DCR(直流內(nèi)阻)的問題。"
他透露，采用層狀鎳錳低鈷或無鈷材料今年就會開始批量試用。而采用尖晶石鎳錳材料的無鈷電池還要等待合適的電解液。
伊維經(jīng)濟研究院研究部總經(jīng)理吳輝也告訴汽車商業(yè)評論，"尖晶石鎳錳酸鋰材料的電壓平臺為4.7V-5V，應用到動力鋰電池上難以找到和其相匹配的高電壓電解液。以前國內(nèi)有公司做過這種方法，但就是還沒有匹配的電解液。"
相對完全不用鈷，更易實行的方法是逐步降低電池正極材料中的鈷含量，研發(fā)低鈷電池。
鎳鈷錳三元鋰電池，根據(jù)按照鎳、鈷、錳三者用量比例不同，可以細分為111型、523型、622型和811型等。目前NCM811含鈷大概6%。假如進一步向高鎳化發(fā)展，比如做到Ni93（含鎳93%）、Ni95，鈷的含量自然就更少了。
吳輝表示，目前，SK計劃2021年量產(chǎn)Ni90的三元鋰電池，國內(nèi)可能量產(chǎn)的是Ni83，Ni88估計還在開發(fā)。
佛山仙湖實驗室電池測試中心主任張銳明告訴汽車商業(yè)評論，目前在實驗室階段，鈷在三元正極材料中的含量已經(jīng)可以降低至4%以下，甚至完全不含鈷的正極材料也已經(jīng)實現(xiàn)，如NM90等。
他還表示，"多方研究表明，低鈷含量摻雜對高鎳正極材料的穩(wěn)定性無明顯提升用途，因此，鈷元素在高鎳材料中并不是必須的。"
無鈷或者少鈷，還有一些材料值得關注。比如，富鋰錳基材料含鈷9%左右，而下一代的鋰硫電池、鋰空氣電池都不含鈷，前者以硫元素作為電池正極，后者以空氣中的氧氣作為正極反應物。
為了降低成本，也為了降低對鈷金屬的依賴，少鈷乃至無鈷已經(jīng)是國內(nèi)外不少電池公司都在進行的一個電池研發(fā)方向。
2019年七月，長城汽車旗下子公司蜂巢能源面向全球首次公布了無鈷材料電芯產(chǎn)品，預計2020年第三季度實現(xiàn)無鈷電芯的商品化量產(chǎn)。
蜂巢的無鈷電芯產(chǎn)品通過摻雜技術改進了無鈷材料在充放電的可逆性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，具體來說是使用了鈦、鎳和其他原材料替代鈷。
根據(jù)蜂巢的研究，無鈷材料性能可以達到NCM811同等水平，材料成本降低5%~15%，相應帶來的電芯BOM成本可以降低約5%。
可能不只一條技術路線
2018年五月三十日，TSLA電池供應商松下集團高調(diào)宣布將研發(fā)無鈷汽車電池。TSLA也參和了這一計劃，馬斯克就曾在推特上稱TSLA的鈷使用量將降至零。
TSLA在2018年第一季度公布的股東信函中曾這樣寫道："我們大幅降低了每個電池組的鈷含量，同時提高了鎳含量并保持了優(yōu)異的熱穩(wěn)定性"，"我們的NCA(鎳鈷鋁)陰極的鈷含量已經(jīng)低于其他電池生產(chǎn)商用NCM（鎳錳鈷）811生產(chǎn)的下一代陰極的鈷含量"。
而據(jù)德國商報Wirtschaftswoche的一份報告，截至2018年，TSLA成功地將Model3電池中的鈷含量降至2.8%。
TSLA首款車型Roadster使用的是松下的18650鈷酸鋰電池，第二款車型ModelS、第三款車型Model3使用的是松下的鎳鈷鋁酸鋰電池。TSLA的這條去鈷化的路線很清晰，即通過松下逐步降低鎳鈷鋁正極材料中鋁的含量。
不過，TSLA的無鈷電池路線可能不只這一條。尤其在宣布自研電池之后，TSLA的無鈷電池路線看上去又多了一種可能。
2019年，TSLA先后收購了兩家電池制造商。先是五月，TSLA以估值2.18億美元收購超級電容和電池制造公司Maxwell。再是十月，TSLA將加拿大電池制造商HibarSystems列為子公司，顯然已經(jīng)完成對其的收購。
成立于1965年的Maxwell重要從事生產(chǎn)和銷售超級電容器、高壓電容器，并專注于研發(fā)干電池電極，其產(chǎn)品廣泛應用于客車、軌道交通、新能源、工業(yè)機械、電子等各個領域。
Maxwell的干電極技術表現(xiàn)出比濕涂層電極更好的放電能力，而且電池的負極和正極不使用溶劑。這種技術具有極高的負載率,可生成厚電極,并可以在不影響物理性能和電化學性能的情況下生產(chǎn)高能量密度電池。
Maxwell表示，他們能將電芯的能量密度提升至300Wh/kg以上，未來有可能進一步新增至500Wh/kg。
TSLA自主研發(fā)的新電池預計會在四月份的電池投資人會議上宣布電池成分等具體信息，這個新電池很可能是少鈷甚至無鈷的。
多氟多新能源總經(jīng)理趙永鋒就認為，TSLA的無鈷電池最有可能是采用干電極技術的電池，或利用干電極超級電容作為鋰電池的補充。
TSLA究竟是采用Maxwell的干電極技術，還是使用已經(jīng)有不少公司采用的鎳錳材料，還是有其他武功秘笈，到時候謎底自會揭曉。
別忽視磷酸鐵鋰
動力鋰電池去鈷的一個根本目的是降低原材料成本。那么，去鈷一定能夠降本嗎？我國汽車動力鋰電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長王子冬就認為未必，——NCM811的含鈷量是比NCM523少了，卻比它還要貴。
所以，除了原料成本，還要看電池的制造成本等其他因素，算賬還是要算綜合成本。除了去鈷，電池公司還有很多其他的方法來降低電池成本。
最近，比亞迪和CATL在這方面都取得了新的突破。
比亞迪的刀片電池，可以使普通磷酸鐵鋰電池包體積比能量密度從251Wh/L提升至332Wh/L，提升比例達30%以上，同時由于單體電池本身可承擔機械加強用途，使得電池包的制造工藝簡單，制造成本降低。
CATL的CTP技術，電池包體積利用率可以提高15%-20%，零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升50%，電池包能量密度提升10%-15%，可以達到200Wh/kg以上，制造成本也大幅降低。
有分析稱，TSLA和CATL談判即將用到國產(chǎn)TSLA車型上的電池就是磷酸鐵鋰。若果真如此，那說明TSLA很有眼光。TSLA那么執(zhí)著于去鈷，CATL的磷酸鐵鋰再加上CTP技術，是一個現(xiàn)成的選擇。
關鍵還有，磷酸鐵鋰電池技術成熟，安全性好，使用壽命長，而且，近些年來性能已經(jīng)有了很大提高。
二月二十四日，國軒高科在投資者互動平臺上表示，通過在正極材料制備過程中添加特殊添加劑、對PACK工藝技術改進以及電池包設計優(yōu)化等手段，公司磷酸鐵鋰電池單體能量密度實驗階段已突破200Wh/kg。
目前國軒高科量產(chǎn)的磷酸鐵鋰電池，單體能量密度已經(jīng)突破190Wh/kg，系統(tǒng)能量密度突破140Wh/kg?，F(xiàn)在單體能量密度有新的突破，系統(tǒng)能量密度也能隨之進一步提高。
國家新能源汽車創(chuàng)新工程項目專家組組長王秉剛向汽車商業(yè)評論表示，"實際上到了電池系統(tǒng)這個等級，磷酸鐵鋰的能量密度跟三元電池的差別就沒有那么大。因為三元電池為了提高安全性，要在系統(tǒng)上新增一些設施。"
他認為，很多車并不要追求很高的能量密度，用磷酸鐵鋰電池比用三元電池更具有合理性，磷酸鐵鋰這條路在我國會有非常好的前景。
從2019年工信部公布的幾批《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》可以看出來，搭載磷酸鐵鋰電池的純電動乘用車的車型越來越多。
王子冬表示，今年搭載磷酸鐵鋰的車有可能會更多。他直言，"這是回歸理性的做法"，應該安全性、可靠性、成本三者綜合平衡下來，合適的情況下再去考慮能量密度，而不應該是首先關注能量密度。
"我覺得TSLA也是在考慮成本、安全的問題，但是假如它低鈷電池不用磷酸鐵鋰，高鎳的安全性實際是有問題的。"王子冬說。
全世界都盯著TSLA的無鈷電池，一條TSLA使用無鈷電池的傳聞能攪起股市風雨，但有關動力鋰電池來說，其實，有沒有鈷并不是多么關鍵的問題。
