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锂电池失宠?特斯拉进攻无钴电池
www.creaders.net | 2020-02-24 15:40:24  第一财经 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

  电池技术多元化,坐在全球新能源汽车销量冠军宝座上的特斯拉采用哪种电池,这备受瞩目。近日,动力电池巨头宁德时代称,正在与特斯拉商讨在国产特斯拉车型上使用不含钴的动力电池。消息一出,一度引发多家钴业企业的股价跌停。“无钴”电池被业内认为是宁德时代的磷酸铁锂电池。不过,特斯拉指出,“无钴”可能会存在多种技术路线。

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  与此同时,比亚迪首款搭载“刀片”磷酸铁锂电池的汉EV车型的能量密度及相关参数也被披露,宁德时代也推出CTP电池管理控制技术。

  磷酸铁锂、三元锂等动力电池之间的博弈越发激烈。中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教认为,不同技术路线动力电池“扬长补短”的趋势也愈加明显。

  目前动力电池行业主要两种技术路线为磷酸铁锂电池与三元锂电池,前者成本更低、稳定性相对较好,主要用在商用车,而后者能量密度相对较高,主要用在乘用车的局势已初显。

  值得注意的是,此前特斯拉合作的松下是NCA(镍钴铝)模式的三元锂电池,特斯拉前不久合作的LG化学,其主营业务也是三元锂电池,并主推NCM811高镍三元锂电池技术路线。

  马斯克在2018年6月曾称,致力于减少钴的用量,当时高镍电池的钴元素用量为3%左右,在下一代车型中,将钴元素彻底在原料清单中除掉。

  一位要求匿名的外资电池企业工程师向第一财经记者解释称,特斯拉作为较早从钴酸锂电池转换到三元锂电池的企业,一直以来与其他电池企业所采用的技术标准不一致,这种方式为特斯拉带来了一定的技术优势,但也使特斯拉方面的成本出现较大幅度的上涨。

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  目前,三元锂电池又主要分为NCM(镍钴锰)及NCA(镍钴铝)两种模式。在NCA模式中,铝的含量非常少,因此可以理解它接近二元材料,以铝(过渡金属)代替锰,是将镍钴锰酸锂通过离子掺杂和表面包覆进行改性,借此增强材料的稳定性,提高材料的循环性能。

  “虽然两者均为电池正极材料,但在NCA模式下的铝为两性金属,不易沉淀,且不易生成纯粹的正极材料,因此沉淀所需的成本费用较高,而NCA材料制作工艺上存在门槛,也导致只能有松下等极少数企业正在生产NCA电池,成本相较于同等能量密度的其他动力电池要高出近20%,这对于目前处于电池货源紧缺状态的特斯拉来讲,显然是无法接受的。”不过,上述工程师也表示,NCA模式确实能够有效地让钴的用量减少,以2012年的特斯拉ModelS及2018年的Model3作比较,使用钴酸锂的前者钴含量为11kg,而在NCA模式成熟后生产的后者钴含量已经降低至4.5kg。

  在安信证券新能源汽车首席分析师邓永康(金麒麟分析师)看来,减少钴的使用量背后,最根本的原因仍是钴价格的快速上涨。随着5G等新兴事物的兴起,这会导致钴的供需缺口会在2020年急剧拉大,且钴的采矿成本不断提升,也使钴元素的价格持续处于不稳定的状态,因此这对于致力于降低成本的特斯拉来讲,并不是一种良好的选择。

  汽车行业分析师张强也认为,特斯拉在中国设工厂的目的,与进一步节省成本有着很大的关联,而虽然使用新型的电池将导致设计成本的增加,但设计成本是一次性的费用,而设计出低端版本以后,由于电池材料价格的波动,对于特斯拉的平摊成本下降作用远大于增加一笔设计成本。

  事实上,特斯拉并没有明确“无钴”方案的具体技术路线,但目前能够使钴的用量保持在NCA同等水平的替代方案已经出现。上述工程师认为,目前可供特斯拉选择的技术路线有两种,一种是引入不使用钴的磷酸铁锂电池;另一种则是采用NCM811高镍电池向NCMA(镍钴锰铝)四元电池进阶的路线,并在过程中逐渐以经过处理的其他包覆元素来代替钴,但前者会导致能量密度下降,后者则具有潜在安全风险。

  “目前,两者之间的折中方案也有出现,例如向低配版提供NCM622三元锂电池,续航里程保持在400km左右,既能够降低成本,又能够合理控制安全风险,且能够满足特斯拉立刻降低成本20%的需求,但这也会导致特斯拉品牌价值的下降。”

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