特斯拉「電池日」會發布啥消息？
這恐怕是電動汽車、動力電池業內人士最關注的話題之一。
去年起，特斯拉在電池領域的動作頻繁，近期又有外媒曝出，將採用磷酸鐵鋰電池的消息，導致業內對其4月份「電池日」的期待越來越強烈。
《電動汽車觀察家》整體梳理了特斯拉在電池領域的信息，特別是與之相關的動力電池研究團隊、企業的技術專利、論文、技術儲備，在自產電池計劃、供應商及相關細節和自有電池技術等幾大方面做出分析。
在行業熱議的「黑科技」方面，我們認為特斯拉是以高鎳電池為技術路線，通過收購的Maxwell的乾電極技術和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，以及改善電解液添加劑作為技術手段，最終達到無鈷電池的方向。
或許馬斯克會在「電池日」當天，展示出採用上述技術相結合後的電池產品，並將其搭載在車輛上，也未可知。
猜想一：
公布新增供應商及合作細節
雖然我們知道特斯拉的電池供應商都有哪家，但是具體合作細節並不清楚。
1月29日，在特斯拉2019年第四季度財報電話會議上，特斯拉CEO馬斯克首次確認，新增寧德時代和LG兩家電池供應商；此後2月3日，寧德時代發布公告證實此事，並給出供應期限等合作信息。
LG化學為國產特斯拉供貨，第一次有據可查，是在2019年12月公布的《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》（2019年第11批）。目錄顯示，國產特斯拉Model3將同時應用的松下和LG化學的電芯。
資料來源：《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》（2019年第11批）
早在2019年8月，外媒就報導稱特斯拉與LG化學達成合作，從後者採購電池用於在中國投產的電動汽車。
2018 年 7 月 18 日，LG 化學宣布向中國南京工廠追加投資 20 億美元，目標在 2023 年底實現 32 GWh/年的產能規模。2019年1月10日，LG化學宣布向南京工廠再次追加1.2萬億韓元（10.7億美元），根據投資協議，將有6000億韓元用於圓柱形電池的生產。
當時坊間認定，上述產能，就是LG化學為特斯拉而建。
當然，特斯拉與寧德時代的「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並未過多透露。例如近期路透社報導，國產特斯拉將採用「無鈷」寧德時代電池。雖然從多方信息來看，這是磷酸鐵鋰電池，但目前尚未得到特斯拉正面回應。
特斯拉採購寧德時代的電池究竟是不是磷酸鐵鋰？能否支持其產品的續航要求？在寧德時代、LG化學和松下三大供應商之間，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：
正式公布自產電池計劃
特斯拉想自產電池早就不是什麼秘密了。據了解，該項目已經被定名為「Roadrunner項目」。
在項目定名之前，特斯拉已然做了不少準備，例如收購了幾家電池企業、招聘員工，並在建設電池試點生產線。特斯拉離電池量產已經越來越近。
（1）收購公司
2019 年，特斯拉收購兩家與電池相關的企業，Maxwell和Hibar Systems。前者是業內知名的超級電容器製造商，不過，這次特斯拉看上的是他家的乾電池技術；後者是總部位於加拿大的電池製造和工程公司，該公司此前剛推出完整的「高速鋰離子電池製造系統」。
今年2月份，外媒又曝出，特斯拉可能已經收購了一家鋰離子電池專業公司——SilLion Inc.。
SilLion是一家小型公司，位於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矽陽極和電極技術。
當然，說它被特斯拉收購，是有一些跡象的。例如，SilLion Inc.取消了其官方網站。該公司的一些員工，研究科學家Simon Hafner，在他的LinkedIn頁面上將特斯拉列為僱主（下圖）。 SilLion的聯合創始人Daniela Molina Piper和Tyler Evans也在專業社交媒體平臺上對特斯拉表示了興趣。
資料來源：LinkedIn
有趣的是，目前特斯拉在科羅拉多州路易斯維爾也有「電池技術人員」的工作清單。工作要求尤其包括電極塗層和電池組裝的背景，這表明特斯拉可能正在研究電池創新和電池製造。
綜觀這些，人們可能會猜測特斯拉可能已經收購了（或可能收購）SilLion Inc.。當然，這需要馬斯克在「電池日」揭曉。
（2）招聘員工，生產電池設備
前不久，外媒eletrek發現了特斯拉正在招聘「電池生產工程師」，從而了解到，特斯拉正在加州的弗裡蒙特建設電池試點生產線。
工作描述：
資料來源：eletrek
此外，特斯拉還列出了電池設計人員，分析師和測試人員的工作。
根據馬斯克的行事風格，在「電池日」直接亮出弗裡蒙特的試產產品，自賣自誇一番也說不定。
歐洲方面，特斯拉也在招聘，並透露其將在歐洲進行電池製造擴張的新計劃：負責規劃管理新的電池製造和設備工程項目的崗位，需要推動新製造設備和工藝的開發和部署，以及歐洲新電池製造擴張計劃的規劃和執行。
以上種種說明，特斯拉必然自建電池廠，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、產能、電池技術路線，當然，肯定要對其自產電池的性能和成本大吹大擂一番，並制定個小目標，例如將電池包每千瓦時售價降低到100美元。
要生產電池，相關的技術儲備也是必不可少的。
目前特斯拉可見的大部分電池領域的成果，都來自Jeff Dahn團隊。
在介紹技術成果前，有必要先介紹下Jeff Dahn。
Jeff Dahn
Jeff Dahn及其團隊是特斯拉的電池研究合作夥伴。2015年6月，特斯拉就與Jeff Dahn所領導的25人研究團隊籤訂了為期5年的獨家合同，而雙方的正式合作已於2016年6月正式啟動。
猜想三：
公布新型電解液添加劑效果及應用前景
通過歐洲專利局官網發現，特斯拉申請的專利中，發明人有Dahn署名的專利多達16項，均與電解液/電解質相關。這其中提到了應用於高鎳正極材料的多種電解液有機添加劑。這些專利的創新之處在於建立了雙添加劑體系用於鋰離子電池，以低廉的價格，提高電池在高溫和高電壓工作環境下的長周期循環性能。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
猜想四：
公布Maxwell的乾電極技術進展及應用情況
2018年，Maxwell的化學家和電池科學家在發表的一篇論文中描述了他們先進的塗層技術：
「與傳統的漿料澆鑄溼法塗覆電極不同，Maxwell的DBE具有顯著的高負載能力，並能生產出厚的電極，可用於高能量密度的電池，而不會影響物理性能和電化學性能。Maxwell的DBE的放電速率能力比溼式塗層電極好。Maxwell通過生產堅固的卷狀自支撐乾式塗膜電極膜（具有出色的長期電化學循環性能），展示了可擴展性，並製造了大於10Ah容量的大型軟包電池原型。」
Maxwell產品
Maxwell聲稱，乾電極相比溼電極可以將成本降低20%。同時在乾燥設備投入，廠房佔地面積上，也會獲得收益。
在壽命方面，Maxwell聲稱其電池技術在將近1500次循環後可保持近90％的容量保持力。
按照特斯拉電池組使用情況來看，大約每周充電一次即可（根據使用情況而定），這意味著可以正常使用將近30年，之後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超過300 Wh / kg的能量密度，並且他們看到了通往500Wh/kg以上的道路。
需要說明的是，乾電極技術和乾電池（採用糊狀電解液）或者固態電池（固態電解質）是兩個概念。雖然固態電池是行業熱門研究方向，也有一些企業表示將在未來一兩年量產。特斯拉高層也曾表示過看好固態電池。不過，現在沒有證據表明，特斯拉擁有固態電池技術。
猜想五：
宣布獲得離子液體+高鎳NCM的高能電池技術
離子液體+矽負極的高能電池技術屬於前述的SilLion Inc.公司所有。
2018年1月份，前文所述SilLion Inc.公司聯合創始人Daniela Molina Piper和Tyler Evans等人發表了《Ionic liquid-enabled high-energy li-ion batteries》（《離子液體高能鋰離子電池》）的美國專利。
如果特斯拉收購了該公司，就獲得了這一技術。
簡單來說，SilLion的技術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：
發布「無鈷」方向
前文中特斯拉的相關研究，都指向了高鎳材料，在2019年2月，達爾豪斯大學Dahn團隊發表了一篇論文《Is Cobalt Needed in Ni-Rich Positive Electrode Materials for Lithium Ion Batteries?》（《鋰離子電池的高鎳正極材料中需要鈷嗎？》）更為「尖銳」學術論文，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，並沒有實際作用，同時，鈷也不能顯著的降低電解質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：《Is Cobalt Needed in Ni-Rich Positive Electrode Materials for Lithium Ion Batteries?》
第三，論文作者直接對比了NCA（80/15/05）和NA（95/5）兩種材料，發現在容量上並沒有什麼區別（如下圖所示）。如果通過塗層等手段（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論。
註：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：《Is Cobalt Needed in Ni-Rich Positive Electrode Materials for Lithium Ion Batteries?》
不過，無鈷電池，即便在實驗室驗證無問題，但大規模生產的可行性和經濟性還需要論證。只是，以馬斯克的行動力，以及偏激進的戰略，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
Jeff Dahn實驗室發布的測試論文——《A Wide Range of Testing Results on an Excellent Lithium-Ion Cell Chemistry to be used as Benchmarks for New Battery Technologies》（《出色的鋰離子電池化學性能的廣泛測試結果，可作為新電池技術的基準》）。
該論文描述了，Dahn團隊測試單晶NCM正極和新型先進電解質的鋰離子電池情況。測試發現，這種類型的電池應該能夠為電動汽車供電超過100萬英裡（160萬公裡），並且在電網儲能中至少可持續20年。
註：如果將電池保持在 20°C 的平均溫度，這些電池將在 EV 中提供超長的總行駛裡程。即使電池持續在 40°C 下運行，仍可達到10 年壽命，達到 70％的容量，預計總行駛距離為 1,200,000 km。
尤其新型電池可達百萬英裡（160萬公裡）的結論，可以使特斯拉製造的Model 3的續駛裡程可以和商用卡車一樣長，電池模組的使用壽命可達到30萬英裡到50萬英裡。這為馬斯克利用自動駕駛功能，提供計程車服務的願景，提供了理論依據。
影響：
將打擊大部分車企和電池企業
如果特斯拉在「電池日」發布自產電池和相關技術進展的話，對大多數主機廠和電池企業的打擊可想而知。
（1）無電池技術主機廠，成本壓力加大
首先，對於大多數車企來說，並不具備研發和生產電池的能力，必然有一部分利潤要讓渡給電池企業，如果採用無模組電池技術，或許讓渡給電池企業的利潤會更多。
其次，電池企業供貨不穩定，也會導致車企停產，損失慘重。例如，有傳聞稱LG化學讓歐洲幾家車企很苦惱，捷豹、奧迪等不得不停產等電池。
電池商的技術能力和供應能力已經成為主機廠的最大掣肘。
特斯拉之所以生產電池，也是由於和松下在量產和利潤上產生分歧。
馬斯克曾對特斯拉的供應商放言：「如果他們不能滿足特斯拉的要求，特斯拉將自主生產那些零部件。具備可以隨心所欲生產幾乎任何零件的能力對我們是十分重要的，因為這可以減少與供應商之間的風險。」
可見，自產電池對於控制成本，保證供貨穩定及產品質量具有重要意義。
（2）特斯拉自產電池，早晚對松下、LG化學和寧德時代卸磨殺驢
2019年，特斯拉超越比亞迪，成為全球最大的電動汽車製造商。對於電池企業來說能夠打入其供應鏈，意味著銷量的保障，以及對產品質量的背書。這對LG化學和寧德時代來說，是重大利好。
不過，特斯拉實現電池自供，意味特斯拉由電池的需求方變為供給方，無論是誰，早晚也是搶不過特斯拉自己的電池廠的。
特斯拉自供電池也可能會帶來示範效應，車企是效仿特斯拉，將電芯生產掌握在自己手中，從而減少對外依賴，所以對 A 股市場電池板塊，短期利好，長期則是偏利空。
（3）國內電池上遊企業可能獲利
對電池企業不是好事，但對電池原材料供應商來說，就是一件好事。無論誰生產電池，都少不了電池原材料。特別是特斯拉嘗到了本地化的甜頭，在材料方面，也會儘量採用中國供應商。
可以預見的是，國內電池原材料供應商，例如贛鋒鋰業（氫氧化鋰龍頭、布局固態電池）、貝特瑞（矽碳負極）、璞泰來（矽碳負極）、新宙邦（Maxwell電容器化學品主要供應商）、當升科技（高鎳正極送樣特斯拉）等企業，既會因進入特斯拉產業鏈而分享先進技術紅利，也會受到特斯拉的鯰魚效應而快速提升自身技術與工藝水平。
對於國內車企來說，也不需要過於恐慌。誠然，特斯拉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。只要國內自主品牌能夠推出有競爭力的車型，就可以承接特斯拉的溢出需求。（完）
來源：第一電動網
作者：電動汽車觀察家
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