特斯拉使用无钴电池,还跟宁德时代谈上了?

发布网友发布时间：2022-04-24 22:02

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热心网友时间：2023-10-12 11:08

随着疫情得到控制，此前停工的特斯拉中国工厂开始恢复生产，国产Model 3的电池供应商LG化学也同样复工，但前两天外媒突然报道了一则消息，称特斯拉正在与宁德时代商讨在国产特斯拉车型上使用无钴电池，并且已经到了后期阶段。

2月初时，宁德时代发布公告证实与特斯拉签订了协议，向特斯拉供应锂离子动力电池产品，供货开始时间为今年7月，协议有效期为两年，2020年7月1日到2022年6月30日。但关于无钴电池的商讨还没有得到确切的官方声明，所以先来分析一下这件事的其他因素：

首先，对于特斯拉来说，这是他们第一次将磷酸铁锂电池纳入产品线，在三元锂电池盛行的趋势下，这种反常的举动应该是出于降低成本的考虑，外媒称这个降低的幅度至少能达到“两位数百分比”，也就是10%以上，另外也可能为了提高安全性，下面简单解释一下原理。

三元锂电池其中的镍钴锰这三元材料对电池的影响十分显著，首先钴是稀缺资源，其价格波动极大程度地影响着三元材料的价格，例如在2017-2018年时，新能源汽车迅速放量，而钴产能没有跟上，价格一度暴涨到了60万元/吨，随后产能扩充才出现回落，但也在28万元/吨。所以宁德时代、LG化学等电池厂商其实都在竭力研究电池无钴化，但还没有显著成果。

那无钴化对电池性能有什么影响呢？首先，钴的重要作用在于稳定三元电池层状结构和提高循环次数，而高镍低钴的电池热稳定性较差，如果温度控制没有做好，电池放电性能下降，温度急速上升，就会导致电池自燃，这也是特斯拉负面新闻缠身的根源。

有专家认为，任何能替代钴的电池材料新技术至少要10年后才能出现，所以无钴电池不出意外就是磷酸铁锂这个传统方案了，其生产成本比三元材料要低得多，在低价家用车上应用广泛，同时热稳定性更好得多，比如三元锂电池热失控温度大约在200℃，而磷酸铁锂电池在500℃以上，这两点正是特斯拉所需要的特性。

但磷酸铁锂相比于三元锂电池也有着明显劣势，就是能量密度。三元锂电池在市场在售车型上已经将能量密度拉到了180Wh/kg以上，宁德时代开发的NCM811电芯能量密度已经达到300Wh/kg。而磷酸铁锂电池的能量密度远远低于三元锂电池，用于乘用车并不理想，即使是磷酸铁锂电池的龙头产商比亚迪，目前也已经将乘用车换装了三元锂电池，仅在电动大巴上使用磷酸铁锂方案。

可既然都在努力研发电池无钴化，在磷酸铁锂上有什么文章可做呢？有，宁德时代去年10月发布了CTP（Cell to Pack）技术，即电池无模组化，直接将电芯集成到电池包，能将电池包体积利用率提高15-20%，能量密度提高10-15%，并大幅降低制造成本。这项技术比亚迪和长城的蜂巢新能源也在研发。

比亚迪目前已经有些成果的是刀片电池技术，就是将电芯做成扁平长条状，其能量密度能比以前提升30%，成本则下降30%，散热性能也会更好，比亚迪全新车型“汉”就是首款搭载刀片电池的车型，其能量密度为140Wh/kg，已经能够与大部分三元锂电池同水平竞争。

长城旗下的蜂巢新能源研发出了一种无钴电池的概念产品，是三元材料的去钴版本，某种意义上可以叫做二元锂电池。其技术原理有两个：一是掺杂特定元素，减弱电子的超交换现象，降低Li/Ni，提高点性能；二是掺杂M-O键能大的元素，减缓晶体在充放电过程的体积变化，稳定结构，提高循环寿命和安全性。

其最终性能几乎与宁德时代的NCM811相近，但整体成本会更低5-10%，据称会在今年下半年实现量产，能量密度达到265Wh/kg，这也是目前最接近开发成功的无钴电池技术。

以目前的信息来看，特斯拉会采用提高磷酸铁锂能量密度的方案还是类似长城的无钴化方案并不明朗，外媒的报道称特斯拉正在与宁德时代商谈合作开发无钴电芯，自己也将开发无钴电池，相关材料成分将于4月份投资人会议上公布。如果特斯拉自己开发电芯石锤，那就意味着特斯拉完成了彻底的产业一体化。

此前特斯拉宣布推进电池无钴化的当天，特斯拉股价大涨7%，市值一举超过1500亿美元，马斯克也因此获得了169万股奖励，价值105亿人民币，而在外媒报道特斯拉与宁德时代的新闻后，特斯拉股价继续上涨10%，同时相关产业也出现了巨大波动。

昨日A股开盘后，华友钴业(-9.99%)、寒锐钴业(-10.00%)、洛阳钼业(-9.90%)等钴概念股跌停，德方纳米(10.00%)、湘潭电化(10.02%)、丰元股份(10.01%)、光华科技(9.99%)等无钴概念股涨停，比亚迪(4.10%)、国轩高科(2.93%)等磷酸铁锂概念股大涨。

所以大家发现了，特斯拉更可能采用磷酸铁锂电池方案的说法并非空穴来风，股市已经表现出了强烈的敏感性，自发地对特斯拉的运作产生了预测反应，不过无论特斯拉选择哪条路，有两件事可以确认：电池技术会出现极大发展；国产Model 3会更便宜。