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磷酸鐵鋰電池疑云:特斯拉牽手寧德時代,只是權(quán)宜之計?

來源:新能源汽車網(wǎng)
時間:2020-03-03 15:02:38
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磷酸鐵鋰電池疑云:特斯拉牽手寧德時代,只是權(quán)宜之計?寧德時代宣布正在與特斯拉商討國產(chǎn)Model 3車型將搭載無鈷電池。消息一經(jīng)發(fā)布,直接導(dǎo)致多家鈷業(yè)企業(yè)股價“剎那跌?!?。其實,無鈷

寧德時代宣布正在與特斯拉商討國產(chǎn)Model 3車型將搭載無鈷電池。消息一經(jīng)發(fā)布,直接導(dǎo)致多家鈷業(yè)企業(yè)股價“剎那跌停”。

其實,無鈷電池的概念其實不新穎。早幾年前名聲大震的比亞迪“鐵電池”就屬于無鈷電池,其采用了磷酸鐵三種元素作為正極材料。而國產(chǎn)Model 3車型上所要搭載的也將是LFP磷酸鐵鋰電池(以下簡稱LFP),只不過特斯拉選擇的供應(yīng)商是寧德時代,而并非比亞迪。

特斯拉Model 3丨官方素材

特斯拉Model 3丨官方素材

這里解答一個疑問,以高能量密度三元鋰電池聞名寧德時代,產(chǎn)品線其實一直都包含磷酸鐵鋰電池。只不過之前新能源補(bǔ)貼政策追求能量密度,因此磷酸鐵鋰電池并不能滿足需求。所以,政策指揮棒下的寧德時代,選擇將更多研發(fā)重心轉(zhuǎn)移至三元鋰電池上。

更重要的是,如今磷酸鐵鋰電池更多應(yīng)用在了我們此前并不關(guān)注的商用車領(lǐng)域。因此,種種原因的累加,讓大家對特斯拉采用磷酸鐵鋰電池的過度關(guān)注。

選擇磷酸鐵鋰電池,Model 3是為了進(jìn)一步降價

作為一家新能源汽車企業(yè),特斯拉的野心大得可怕。

從品牌建立之初,該公司的長遠(yuǎn)目標(biāo),是改變?nèi)蜿懧方煌ǖ哪茉催\營模式。作為全球最大的新能源汽車市場,特斯拉的入駐是必然。為了在更短時間內(nèi)完成對國內(nèi)市場的“侵略”,進(jìn)一步壓低售價是基礎(chǔ)。而實現(xiàn)這一切的關(guān)鍵,在于能否有效控制成本電池成本。

這也是特斯拉CEO馬斯克一直主張的第一性原理:制造工藝成本可以隨銷量降低,元素價格不可降就選擇替代。特斯拉現(xiàn)階段產(chǎn)品線也正是嚴(yán)格按照第一性原則在執(zhí)行。目前,Model 3及未來Model  Y的生產(chǎn)制造成本已經(jīng)將至了現(xiàn)有水準(zhǔn)的最低點,自動駕駛等軟硬件也均被特斯拉自己掌握。唯獨作為電動車核心硬件的電池,特斯拉始終受制于供應(yīng)商。

特斯拉18650電池丨官方素材

特斯拉18650電池丨官方素材

一臺電動車的動力電池組占到整車硬件成本的40%,而前者的40%受制于正極材料。無論是NCM,還是NCA兩種三元鋰電池正極材料中,鈷元素的價格要遠(yuǎn)高于其他幾種材料,所以控制電池成本,幾乎等同于控制鈷的含量。

對于電池企業(yè)而言,三元鋰電池的“控鈷行動”一直是在持續(xù)進(jìn)行的。此前,幾乎所有公司都將研發(fā)重點放在了降低正極材料中鈷的含量上,這也是為何811電池會誕生。

目前,鈷含量最低的動力電池也就是特斯拉用的21700 NCA電池,鈷含量占比已經(jīng)降到了個位數(shù),但即便這樣也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。而無鈷電池的概念也早就被提出來過,只不過受制于技術(shù)發(fā)展,該技術(shù)目前還沒有任何關(guān)于投產(chǎn)的實質(zhì)性信息。

這正是因此,特斯拉在國產(chǎn)Model  3標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版(入門版)車型上,很有可能選擇了目前已經(jīng)具有成熟技術(shù)的磷酸鐵鋰電池。

為什么是寧德時代?

如此來看,特斯拉選擇寧德時代也是意料之中。

一方面,這是為了實現(xiàn)此前提高車輛零部件的本土化率的承諾。要知道,特斯拉在確定實現(xiàn)國產(chǎn)時就曾表示,到2020年底上海工廠產(chǎn)品的國產(chǎn)化率將達(dá)到90%。

另一方面,進(jìn)口Model 3車型不用多說,成本、運輸以及稅費本身就無法降低。而目前國產(chǎn)Model 3車型雖然采用了南京LG的21700電芯,但該電芯售價依舊達(dá)不到特斯拉控制成本的預(yù)期。而也有消息稱,特斯拉從寧德時代購入磷酸鐵鋰電池的價格有望降低20%。如此一來,磷酸鐵鋰電池本身成本將遠(yuǎn)低于三元鋰電池,加之寧德時代給的“友情價”,綜合來看也能滿足特斯拉對成本控制的需求。

寧德時代丨官方素材

寧德時代丨官方素材

除此之外,特斯拉選擇寧德時代也是因為看中了其CTP無模組動力電池包技術(shù)。

所謂的CTP,其全稱為Cell To Pack。簡單展開一下:現(xiàn)階段電動車的動力電池包都是采用了由多個電芯組裝成模組,再將模組安裝到電池包,屬于三級裝配模式。而寧德時代的CTP技術(shù)則是取消了模組環(huán)節(jié),由電芯直接集成到電池包中,形成了二級裝備模式。舉個簡單的例子,同樣是將100個人從A點送到B點,傳統(tǒng)PACK模式就相當(dāng)于用10臺載客量為10人的車運送,而CTP則是直接用1臺載客量為100人的車運送。顯然,后者的運送效率更高。

對于動力電池來說,CTP技術(shù)最直接的作用就是提升電池包的能量密度,進(jìn)而提升續(xù)航能力。而磷酸鐵鋰電池的弱點,在于其電池能量密度成組后僅能達(dá)到120Wh/kg便已經(jīng)是現(xiàn)階段的技術(shù)極限。這樣的表現(xiàn)不單單無法支撐更長的續(xù)航性能,甚至無法滿足補(bǔ)貼政策的最低標(biāo)準(zhǔn)。

同時,LFP電池能量密度低主要受制于磷酸鐵三種材料的電化學(xué)特性,短時間是沒有辦法在技術(shù)上實現(xiàn)突破。所以,寧德時代通過改變PACK形式來提升能量密度。

根據(jù)此前消息來看,寧德時代為大眾e-Delivery系列車型提供的CTP磷酸鐵鋰電池的電池包,能量密度已經(jīng)達(dá)到了160Wh/kg。這樣的數(shù)據(jù)基本上可以滿足特斯拉國產(chǎn)車型標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航升級版的續(xù)航要求,同時也能達(dá)到國家新能源補(bǔ)貼政策的最低標(biāo)準(zhǔn)。這也意味著采用LFP電池的國產(chǎn)特斯拉車型除了在續(xù)航表現(xiàn)上有所保障,還能繼續(xù)拿到補(bǔ)貼和優(yōu)惠政策。

當(dāng)然,除了成本更低外,LFP電池的另一個特性就是電池穩(wěn)定性好,安全性更高,且壽命也更長。但不可忽略的劣勢除了能量密度低外,LFP電池在低溫情況下性能表現(xiàn)會明顯遜色于三元鋰電池。還有就是特斯拉一直強(qiáng)調(diào)的超充技術(shù),目前也無法確定其是否可以在LFP電池上得以延續(xù)。

國產(chǎn)特斯拉.jpeg

國產(chǎn)特斯拉車型尾標(biāo)丨官方素材

現(xiàn)在我們可以大膽預(yù)測,特斯拉選擇LFP電池可能也只是為了中國市場的特供產(chǎn)品。特斯拉將根據(jù)不同車型搭載不同類型的動力電池。比如在標(biāo)準(zhǔn)續(xù)航版車型上選擇LFP電池,而在長續(xù)航版車型上繼續(xù)選擇三元鋰電池。

不過,強(qiáng)調(diào)車輛性能一直都是特斯拉所堅持的目標(biāo),甚至成為了其品牌特質(zhì)。所以特斯拉并不會為了控制成本而放棄車輛的“三電”性能表現(xiàn)。所以,在特斯拉“神一般”的BMS系統(tǒng)加持下,LFP電池也能展現(xiàn)出其一直未被發(fā)覺的潛質(zhì)吧。

當(dāng)然,關(guān)于特斯拉是如何平衡性能和LFP電池特性的答案目前尚不可知。也許在4月的電池日上,特斯拉會交出一份驚艷的答卷。

自研無鈷電池才是特斯拉的長久戰(zhàn)略

無論是寧德時代,還是LG化學(xué),在某種意義上都僅僅是特斯拉在技術(shù)和成本上的“緩兵之計”。考慮到此前特斯拉在其他領(lǐng)域的研發(fā)能力,未來實現(xiàn)電池的自研才是特斯拉真正的目的。

特斯拉官方回復(fù)

特斯拉官方回復(fù)

此前有網(wǎng)友在特斯拉官方賬號下留言問到是否會采用寧德時代的無鈷電池,特斯拉的官方回復(fù)是:請留意四月的特斯拉電池發(fā)布會,無鈷,不代表一定是磷酸鐵鋰。雖然官方隨即刪除了這條回復(fù),但這卻寓意著特斯拉已經(jīng)開始了無鈷電池的研發(fā)工作。

特斯拉品牌LOGO丨首席出行官

特斯拉品牌LOGO丨首席出行官

其實這并非是憑空猜測。2019年,特斯拉溢價55%收購了一家名為Maxwell的電池企業(yè),使其成為旗下全資子公司。該電池企業(yè)始終著重于超級電容器和電池技術(shù)的研發(fā)工作。加之2019年的特斯拉財報會議上,馬斯克曾表示考慮到鈷等稀有金屬的價格變動,特斯拉可以講鈷的使用量將至零?;谏鲜鰲l件可以確定,特斯拉已經(jīng)開始了基于超級電容器技術(shù)的無鈷電池研發(fā)工作。

由此,4月的特斯拉電池發(fā)布會,或許真的有希望變更現(xiàn)代電池技術(shù)的序列。

作者:王新宇