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特斯拉電池日前瞻:超長壽命電池將消滅燃油車?

北京時(shí)間九月二十三日凌晨,特斯拉將在股東大會(huì)結(jié)束后舉辦“電池日”活動(dòng)。根據(jù)早前特斯拉公布的海報(bào)來看,這一次投資者活動(dòng)的主題或?qū)⑹腔诠杓{米線的全新電池。

硅納米線是一種新型的半導(dǎo)體納米電池材料,近期已經(jīng)將公司搬至特斯拉弗里蒙特廠附近的新型鋰離子電池材料開發(fā)商Amprius,在硅納米線材料的研究上頗有建樹,其研發(fā)的硅納米線電池能量密度更高,電池重量和體積更輕小。

“許多令人興奮的東西將在電池日上公布?!本嚯x“電池日”活動(dòng)正式開始前,特斯拉CEO埃隆·馬斯克在社交媒體上一直預(yù)熱,“這一天將非常瘋狂?!?/p>

特斯拉原定于今年四月舉辦“電池日”以便向投資者介紹公司最新的電池技術(shù)成果,但受新冠疫情影響,“電池日”的舉辦日期被多次延期,最終推遲至九月才得以舉辦。

外界對此次特斯拉的投資者活動(dòng)抱有極高的期待,特別是在傳統(tǒng)車企紛紛向電動(dòng)化領(lǐng)域轉(zhuǎn)型,特斯拉要展示其在電池領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)力,以吸引投資者繼續(xù)押注特斯拉。今年年初,大眾汽車公司專門負(fù)責(zé)電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)的董事會(huì)成員ThomasUlbrich就曾表示,特斯拉在制造電動(dòng)汽車和軟件方面的起步比競爭對手早10年。

新電池:“百萬英里電池”登場?

在“電池日”舉辦前幾天,外國媒體曝光了特斯拉自主研發(fā)電池項(xiàng)目Roadrunner的產(chǎn)品,該產(chǎn)品為一款圓柱形大電池,直徑是目前特斯拉正在使用的2170圓柱電池直徑的兩倍之多。

目前2170型圓柱形電池的規(guī)格為直徑21毫米、長度70毫米,這意味著大電池的電芯體積是現(xiàn)有電芯的四倍。若該款電池能充分利用,特斯拉的車型將大幅提高電容,減少電芯和組裝套的個(gè)數(shù),降低成本。

另外,據(jù)路透社早前報(bào)道,特斯拉將在“電池日”上推出“百萬英里”電池,而且該型電池或是與寧德時(shí)代聯(lián)合開發(fā)。所謂“百萬英里”電池,是指在電池使用100萬英里(約合160萬公里)后,仍然持有70%以上的容量。

這一類電池的研發(fā),寧德時(shí)代已有布局。根據(jù)該公司早前披露的信息稱,該款電池采用自修復(fù)長壽命技術(shù),可運(yùn)行16年或行駛里程200萬公里,成本相比當(dāng)前電池新增不超過10%,而且已經(jīng)具備量產(chǎn)量力。

馬斯克亦在社交媒體上表示,“特斯拉有望在3到4年內(nèi)批量生產(chǎn)壽命更長、能量密度提高50%的電池。400Wh/kg具有高循環(huán)壽命,批量生產(chǎn)(不只是實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn))并不遙遠(yuǎn)??赡芤?到4年?!蹦壳疤厮估璏odel3使用的2170電池的能量密度約為260Wh/kg,400Wh/kg意味著比目前的能量密度提高50%。

新材料:無鈷電池登場?

馬斯克一直希望降低動(dòng)力鋰離子電池的成本,原因在于動(dòng)力鋰離子電池占電動(dòng)汽車成本接近四成,要推動(dòng)電動(dòng)汽車普及首先要將其成本進(jìn)一步降低。因此,今年年初就有消息指特斯拉將采用寧德時(shí)代供應(yīng)的“無鈷”電池,即磷酸鐵鋰離子電池。

但特斯拉上海超級(jí)廠也曾在官方賬號(hào)上表示“無鈷,不代表一定是磷酸鐵鋰”。

有關(guān)“無鈷”電池的理解,外界認(rèn)為這是指剔除鎳鈷錳三元鋰離子電池中的鈷成分。在動(dòng)力鋰離子電池中,鈷的費(fèi)用成本極高,動(dòng)力鋰離子電池廠商紛紛研發(fā)降低鈷比例的動(dòng)力鋰離子電池,從近年的523到622再到811,鈷的比例一降再降。

不過,磷酸鐵鋰離子電池也是另一種“無鈷”電池,而且其成本更低,但續(xù)航能力不如三元鋰離子電池。在馬斯克看來,磷酸鐵鋰離子電池能夠作為三元電池產(chǎn)量不足情況下的有效補(bǔ)充?!傲姿徼F鋰離子電池的成本優(yōu)勢部分被Pack后質(zhì)量的新增所抵消,因此磷酸鐵鋰離子電池pack后成本與三元鋰離子電池pack后成本接近?!?/p>

此外,在第二季度財(cái)報(bào)電話會(huì)議上,馬斯克表示“假如您以環(huán)保的方式高效地開采鎳,特斯拉將在很長一段時(shí)間內(nèi)為您供應(yīng)一份巨額合同?!?/p>

鎳可以提高動(dòng)力鋰離子電池的能量密度,因此高鎳正極材料(NCM811和NCA)被認(rèn)為是未來動(dòng)力鋰離子電池的發(fā)展趨勢,特斯拉和國內(nèi)主流電池廠都在推動(dòng)高鎳電池材料的發(fā)展和應(yīng)用。從2018年開始,高鎳滲透率不斷提升,高工鋰電預(yù)計(jì)2020年國內(nèi)高鎳NCM811及NCA市場應(yīng)用占比有望達(dá)到26.29%,對應(yīng)正極材料需求量約7萬噸,2025年占比有望超過60%,對應(yīng)正極材料需求量近40萬噸。

據(jù)外媒消息稱,特斯拉正在與加拿大礦業(yè)公司GigaMetalsCorporation談判,擬購買低碳鎳金屬。一旦消息屬實(shí),鎳的需求量或?qū)⒊霈F(xiàn)大幅上升,財(cái)通證券在研報(bào)中預(yù)計(jì),鎳在動(dòng)力鋰離子電池需求量將從目前的4萬噸上升到2030年的80萬噸,年均復(fù)合上升率達(dá)到35%。

Onemorething:電池回收或成一大亮點(diǎn)

除了公布新款電池外,特斯拉近日還上線了電池回收計(jì)劃。其官網(wǎng)介紹,特斯拉的鋰離子電池使用的材料可以回收再用,“電池材料經(jīng)提煉制成電池,在使用壽命到期時(shí)仍保留在電池芯內(nèi),屆時(shí)可提取有價(jià)值的材料供再使用?!?/p>

此前馬斯克曾表示,特斯拉的動(dòng)力鋰離子電池的壽命約為30萬-50萬公里,如要更換,電池價(jià)格根據(jù)車型不同有所不同,價(jià)格在3000美元-7000美元之間。

無獨(dú)有偶的是,特斯拉前首席技術(shù)官JBStraubel創(chuàng)立的公司RedwoodMaterials就是專注電池回收技術(shù),而且該公司的地址就在特斯拉廠的附近。JBStraubel近日在接受媒體采訪時(shí)就表示,RedwoodMaterials是“反向超級(jí)廠”,該公司的目標(biāo)是通過回收電池,然后再次供應(yīng)如鎳,鈷和鋰等電池材料,從而降低動(dòng)力鋰離子電池的價(jià)格。

他表示,未來幾年內(nèi)被淘汰的動(dòng)力鋰離子電池可以從電動(dòng)汽車處剝離,并回收以用作其核心材料,重建新的動(dòng)力鋰離子電池——在這一個(gè)閉環(huán)中,幾乎不會(huì)浪費(fèi)任何材料。

不過,有意思的是,RedwoodMaterials近期得到了亞馬遜“氣候承諾基金”的注資,而馬斯克和貝佐斯正是死對頭。今年六月,亞馬遜宣布設(shè)立規(guī)模為20億美元的“氣候承諾基金”,支持可持續(xù)技術(shù)和服務(wù)的發(fā)展,目標(biāo)是使亞馬遜和其他公司能夠在2040年實(shí)現(xiàn)“凈零”碳排放。除了貝佐斯,RedwoodMaterials也得到微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨的支持。

新京報(bào)貝殼財(cái)經(jīng)記者陸一夫編輯王進(jìn)雨校對付春愔

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