鉅大LARGE | 點擊量：278次 | 2023年01月12日
TSLA"電池日"亮點七大猜想
TSLA電池日會公布啥消息？
這恐怕是電動汽車、動力鋰電池業(yè)內(nèi)人士最關(guān)注的話題之一。
去年起，TSLA在電池領(lǐng)域的動作頻繁，近期又有外媒曝出，將采用磷酸鐵鋰電池的消息，導(dǎo)致業(yè)內(nèi)對其四月份電池日的期待越來越強烈。
《電動汽車觀察家》整體梳理了TSLA在電池領(lǐng)域的信息，特別是和之相關(guān)的動力鋰電池研究團隊、公司的技術(shù)專利、論文、技術(shù)儲備，在自產(chǎn)電池計劃、供應(yīng)商及相關(guān)細節(jié)和自有電池技術(shù)等幾大方面做出分析。
在行業(yè)熱議的黑科技方面，我們認為TSLA是以高鎳電池為技術(shù)路線，通過收購的Maxwell的干電極技術(shù)和SiILion公司（可能被收購）提出的離子液體+高鎳NCM的高能電池技術(shù)，以及改善電解液添加劑作為技術(shù)手段，最終達到無鈷電池的方向。
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%
或許馬斯克會在電池日當天，展示出采用上述技術(shù)相結(jié)合后的電池產(chǎn)品，并將其搭載在車輛上，也未可知。
猜想一：
公布新增供應(yīng)商及合作細節(jié)
雖然我們了解TSLA的電池供應(yīng)商都有哪家，但是具體合作細節(jié)并不清楚。
一月二十九日，在TSLA2019年第四季度財報電話會議上，TSLACEO馬斯克首次確認，新增CATL和LG兩家電池供應(yīng)商；此后二月三日，CATL公布通告證實此事，并給出供應(yīng)期限等合作信息。
LG化學(xué)為國產(chǎn)TSLA供貨，第一次有據(jù)可查，是在2019年十二月公布的《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》（2019年第11批）。目錄顯示，國產(chǎn)TSLAModel3將同時應(yīng)用的松下和LG化學(xué)的電芯。
資料來源：《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》（2019年第11批）
早在2019年八月，外媒就報道稱TSLA和LG化學(xué)達成合作，從后者采購電池用于在我國投產(chǎn)的電動汽車。
2018年七月十八日，LG化學(xué)宣布向我國南京廠追加投資20億美元，目標在2023年底實現(xiàn)32GWh/年的產(chǎn)量規(guī)模。2019年一月十日，LG化學(xué)宣布向南京廠再次追加1.2萬億韓元（10.7億美元），根據(jù)投資協(xié)議，將有6000億韓元用于圓柱形電池的生產(chǎn)。
當時坊間認定，上述產(chǎn)量，就是LG化學(xué)為TSLA而建。
當然，TSLA和CATL的緋聞也傳了很久，一直到馬斯克在電話會議中確認。但雙方更多合作細節(jié)并未過多透露。例如近期路透社報道，國產(chǎn)TSLA將采用無鈷CATL電池。雖然從多方信息來看，這是磷酸鐵鋰電池，但目前尚未得到TSLA正面回應(yīng)。
TSLA采購CATL的電池究竟是不是磷酸鐵鋰？能否支持其產(chǎn)品的續(xù)航要求？在CATL、LG化學(xué)和松下三大供應(yīng)商之間，馬斯克如何分蛋糕。電池日上，以上信息有很大概率會公布。
猜想二：
正式公布自產(chǎn)電池計劃
TSLA想自產(chǎn)電池早就不是什么秘密了。據(jù)了解，該項目已經(jīng)被定名為Roadrunner項目。
在項目定名之前，TSLA已然做了不少準備，例如收購了幾家電池公司、招聘員工，并在建設(shè)電池試點生產(chǎn)線。TSLA離電池量產(chǎn)已經(jīng)越來越近。
（1）收購公司
2019年，TSLA收購兩家和電池相關(guān)的公司，Maxwell和HibarSystems。前者是業(yè)內(nèi)知名的超級電容器制造商，不過，這次TSLA看上的是他家的干電池技術(shù)；后者是總部位于加拿大的電池制造和工程公司，該公司此前剛推出完整的高速鋰電池制造系統(tǒng)。
今年二月份，外媒又曝出，TSLA可能已經(jīng)收購了一家鋰電池專業(yè)公司SilLionInc.。
SilLion是一家小型公司，位于科羅拉多州路易斯維爾市，專門研究商用圓柱電池的電池高負荷硅陽極和電極技術(shù)。
當然，說它被TSLA收購，是有一些跡象的。例如，SilLionInc.取消了其官方網(wǎng)站。該公司的一些員工，研究科學(xué)家SimonHafner，在他的LinkedIn頁面上將TSLA列為雇主（下圖）。SilLion的聯(lián)合創(chuàng)始人DanielaMolinaPiper和TylerEvans也在專業(yè)社交媒體平臺上對TSLA表示了興趣。
資料來源：LinkedIn
有趣的是，目前TSLA在科羅拉多州路易斯維爾也有電池技術(shù)人員的工作清單。工作要求尤其包括電極涂層和電池組裝的背景，這表明TSLA可能正在研究電池創(chuàng)新和電池制造。
綜觀這些，人們可能會猜測TSLA可能已經(jīng)收購了（或可能收購）SilLionInc.。當然，這要馬斯克在電池日揭曉。
（2）招聘員工，生產(chǎn)電池設(shè)備
前不久，外媒eletrek發(fā)現(xiàn)了TSLA正在招聘電池生產(chǎn)工程師，從而了解到，TSLA正在加州的弗里蒙特建設(shè)電池試點生產(chǎn)線。
工作描述：
資料來源：eletrek
此外，TSLA還列出了電池設(shè)計人員，分析師和測試人員的工作。
根據(jù)馬斯克的行事風(fēng)格，在電池日直接亮出弗里蒙特的試產(chǎn)產(chǎn)品，自賣自夸一番也說不定。
歐洲方面，TSLA也在招聘，并透露其將在歐洲進行電池制造擴張的新計劃：負責(zé)規(guī)劃管理新的電池制造和設(shè)備工程項目的崗位，要推動新制造設(shè)備和工藝的開發(fā)和部署，以及歐洲新電池制造擴張計劃的規(guī)劃和執(zhí)行。
以上種種說明，TSLA必然自建電池廠，馬斯克可能在電池日上揭曉的，是其自建電池廠的具體信息，比如時間、產(chǎn)量、電池技術(shù)路線，當然，肯定要對其自產(chǎn)電池的性能和成本大吹大擂一番，并制定個小目標，例如將電池包每千瓦時售價降低到100美元。
要生產(chǎn)電池，相關(guān)的技術(shù)儲備也是必不可少的。
目前TSLA可見的大部分電池領(lǐng)域的成果，都來自JeffDahn團隊。
在介紹技術(shù)成果前，有必要先介紹下JeffDahn。
JeffDahn
JeffDahn及其團隊是TSLA的電池研究合作伙伴。2015年六月，TSLA就和JeffDahn所領(lǐng)導(dǎo)的25人研究團隊簽訂了為期5年的獨家合同，而雙方的正式合作已于2016年六月正式啟動。
猜想三：
公布新型電解液添加劑效果及應(yīng)用前景
通過歐洲專利局官網(wǎng)發(fā)現(xiàn)，TSLA申請的專利中，發(fā)明人有Dahn署名的專利多達16項，均和電解液/電解質(zhì)相關(guān)。這其中提到了應(yīng)用于高鎳正極材料的多種電解液有機添加劑。這些專利的創(chuàng)新之處在于建立了雙添加劑體系用于鋰電池，以低廉的價格，提高電池在高溫和高電壓工作環(huán)境下的長周期循環(huán)性能。值得注意的是，專利中的研究體系使用的是多種高鎳NMC正極材料和石墨負極材料的組合，鈷含量在20%（如NMC622）。
資料來源：歐洲專利局官網(wǎng)
猜想四：
公布Maxwell的干電極技術(shù)進展及應(yīng)用情況
2018年，Maxwell的化學(xué)家和電池科學(xué)家在發(fā)表的一篇論文中描述了他們先進的涂層技術(shù)：
和傳統(tǒng)的漿料澆鑄濕法涂覆電極不同，Maxwell的DBE具有顯著的高負載能力，并能生產(chǎn)出厚的電極，可用于高能量密度的電池，而不會影響物理性能和電化學(xué)性能。Maxwell的DBE的放電速率能力比濕式涂層電極好。Maxwell通過生產(chǎn)堅固的卷狀自支撐干式涂膜電極膜（具有出色的長期電化學(xué)循環(huán)性能），展示了可擴展性，并制造了大于10Ah容量的大型軟包鋰電池原型。
Maxwell產(chǎn)品
Maxwell聲稱，干電極相比濕電極可以將成本降低20%。同時在干燥設(shè)備投入，廠房占地面積上，也會獲得收益。
在壽命方面，Maxwell聲稱其電池技術(shù)在將近1500次循環(huán)后可保持近90％的容量保持力。
按照TSLA電池組使用情況來看，大約每周充電一次即可（根據(jù)使用情況而定），這意味著可以正常使用將近30年，之后容量下降到其原始容量的90％左右。
此外，Maxwell還聲稱，其電極在當前的演示電池中能實現(xiàn)超過300Wh/kg的能量密度，并且他們看到了通往500Wh/kg以上的道路。
要說明的是，干電極技術(shù)和干電池（采用糊狀電解液）或者固態(tài)電池（固態(tài)電解質(zhì)）是兩個概念。雖然固態(tài)電池是行業(yè)熱門研究方向，也有一些公司表示將在未來一兩年量產(chǎn)。TSLA高層也曾表示過看好固態(tài)電池。不過，現(xiàn)在沒有證據(jù)表明，TSLA擁有固態(tài)電池技術(shù)。
猜想五：
宣布獲得離子液體+高鎳NCM的高能電池技術(shù)
離子液體+硅負極的高能電池技術(shù)屬于前述的SilLionInc.公司所有。
2018年一月份，前文所述SilLionInc.公司聯(lián)合創(chuàng)始人DanielaMolinaPiper和TylerEvans等人發(fā)表了《Ionicliquid-enabledhigh-energyli-ionbatteries》（《離子液體高能鋰電池》）的美國專利。
假如TSLA收購了該公司，就獲得了這一技術(shù)。
簡單來說，SilLion的技術(shù)解決的問題是高鎳正極材料（或富鋰錳正極材料）的衰減問題和高電壓、高溫度工作的穩(wěn)定性問題。在他公開的專利信息中，使用了NMC811材料作為研究對象。
猜想六：
公布無鈷方向
前文中TSLA的相關(guān)研究，都指向了高鎳材料，在2019年二月，達爾豪斯大學(xué)Dahn團隊發(fā)表了一篇論文《IsCobaltNeededinNi-RichPositiveElectrodeMaterialsforLithiumIonBatteries?》（《鋰電池的高鎳正極材料中要鈷嗎？》）更為尖銳學(xué)術(shù)論文，直接否定了鈷的存在價值。
論文認為，在安全性方面，相比鎂、鋁、錳等元素，鈷在抑制材料相變的過程中，并沒有實際用途，同時，鈷也不能顯著的降低電解質(zhì)在高溫下的活性水平，因此在高鎳NCA（鎳含量>90%）材料中，鈷是一種不必要的材料。
第二，高鎳NCA（鎳含量>90%）可以和鋁、錳或鎂很好的匹配，表現(xiàn)出較好的電池可逆性和容量，因此證明高鎳材料即使沒有鈷也能獲得較好的性能（如下圖所示）。
資料來源：《IsCobaltNeededinNi-RichPositiveElectrodeMaterialsforLithiumIonBatteries?》
第三，論文作者直接比較了NCA（80/15/05）和NA（95/5）兩種材料，發(fā)現(xiàn)在容量上并沒有什么差別（如下圖所示）。假如通過涂層等手段（已有其他研究者證明可行），高鎳材料還有進一步的提升空間。由此進一步得出高鎳材料可以不添加鈷的結(jié)論。
注：圖b中藍色的是NCA綠色的是NA重合，說明兩個容量差不多
資料來源：《IsCobaltNeededinNi-RichPositiveElectrodeMaterialsforLithiumIonBatteries?》
不過，無鈷電池，即便在實驗室驗證無問題，但大規(guī)模生產(chǎn)的可行性和經(jīng)濟性還要論證。只是，以馬斯克的行動力，以及偏激進的戰(zhàn)略，從實驗室到商用，或許不會太久。
猜想七：
宣布超長生命周期性能
JeffDahn實驗室公布的測試論文《AWideRangeofTestingResultsonanExcellentLithium-IonCellChemistrytobeusedasBenchmarksforNewBatteryTechnologies》（《出色的鋰電池化學(xué)性能的廣泛測試結(jié)果，可作為新電池技術(shù)的基準》）。
該論文描述了，Dahn團隊測試單晶NCM正極和新型先進電解質(zhì)的鋰電池情況。測試發(fā)現(xiàn)，這種類型的電池應(yīng)該能夠為電動汽車供電超過100萬英里（160萬公里），并且在電網(wǎng)儲能中至少可持續(xù)20年。
注：假如將電池保持在20C的平均溫度，這些電池將在EV中供應(yīng)超長的總行駛里程。即使電池持續(xù)在40C下運行，仍可達到10年壽命，達到70％的容量，預(yù)計總行駛距離為1,200,000km。
尤其新型電池可達百萬英里（160萬公里）的結(jié)論，可以使TSLA制造的Model3的續(xù)駛里程可以和商用卡車相同長，電池模組的使用壽命可達到30萬英里到50萬英里。這為馬斯克利用自動駕駛功能，供應(yīng)出租車服務(wù)的愿景，供應(yīng)了理論依據(jù)。
影響：
將打擊大部分車企和電池公司
假如TSLA在電池日公布自產(chǎn)電池和相關(guān)技術(shù)進展的話，對大多數(shù)主機廠和電池公司的打擊可想而知。
（1）無電池技術(shù)主機廠，成本壓力加大
首先，關(guān)于大多數(shù)車企來說，并不具備研發(fā)和生產(chǎn)電池的能力，必然有一部分利潤要讓渡給電池公司，假如采用無模組電池技術(shù)，或許讓渡給電池公司的利潤會更多。
其次，電池公司供貨不穩(wěn)定，也會導(dǎo)致車企停產(chǎn)，損失慘重。例如，有傳聞稱LG化學(xué)讓歐洲幾家車企很苦惱，捷豹、奧迪等不得不停產(chǎn)等電池。
電池商的技術(shù)能力和供應(yīng)能力已經(jīng)成為主機廠的最大掣肘。
TSLA之所以生產(chǎn)電池，也是由于和松下在量產(chǎn)和利潤上出現(xiàn)分歧。
馬斯克曾對TSLA的供應(yīng)商放言：假如他們不能滿足TSLA的要求，TSLA將自主生產(chǎn)那些零部件。具備可以隨心所欲生產(chǎn)幾乎任何零件的能力對我們是十分重要的，因為這可以減少和供應(yīng)商之間的風(fēng)險。
可見，自產(chǎn)電池關(guān)于控制成本，保證供貨穩(wěn)定及產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。
（2）TSLA自產(chǎn)電池，早晚對松下、LG化學(xué)和CATL卸磨殺驢
2019年，TSLA超越比亞迪，成為全球最大的電動汽車制造商。關(guān)于電池公司來說能夠打入其供應(yīng)鏈，意味著銷量的保障，以及對產(chǎn)品質(zhì)量的背書。這對LG化學(xué)和CATL來說，是重大利好。
不過，TSLA實現(xiàn)電池自供，意味TSLA由電池的需求方變?yōu)楣┙o方，無論是誰，早晚也是搶不過TSLA自己的電池廠的。
TSLA自供電池也可能會帶來示范效應(yīng)，車企是效仿TSLA，將電芯生產(chǎn)掌握在自己手中，從而減少對外依賴，所以對A股市場電池板塊，短時間利好，長期則是偏利空。
（3）國內(nèi)電池上游公司可能獲利
對電池公司不是好事，但對電池原材料供應(yīng)商來說，就是一件好事。無論誰生產(chǎn)電池，都少不了電池原材料。特別是TSLA嘗到了本地化的甜頭，在材料方面，也會盡量采用我國供應(yīng)商。
可以預(yù)見的是，國內(nèi)電池原材料供應(yīng)商，例如贛鋒鋰業(yè)（氫氧化鋰龍頭、布局固態(tài)電池）、貝特瑞（硅碳負極）、璞泰來（硅碳負極）、新宙邦（Maxwell電容器化學(xué)品重要供應(yīng)商）、當升科技（高鎳正極送樣TSLA）等公司，既會因進入TSLA產(chǎn)業(yè)鏈而分享先進技術(shù)紅利，也會受到TSLA的鯰魚效應(yīng)而快速提升自身技術(shù)和工藝水平。
關(guān)于國內(nèi)車企來說，也不要過于恐慌。誠然，TSLA做大做強會搶掉一部分新能源車型的潛在消費者，但它更多的價值是帶動做大整個電動汽車市場的蛋糕。只要國內(nèi)自主品牌能夠推出有競爭力的車型，就可以承接TSLA的溢出需求。
