不是磷酸鐵鋰!特斯拉的「乾電池技術+超級電容」究竟是什麼呢

2020-12-23 同花順財經

「無鈷,不代表一定是磷酸鐵鋰。」2月21晚間,特斯拉上海工廠官方帳號在社交網站表示。

受此消息影響,2月24日開盤,鈷、磷酸鐵鋰概念雙雙走弱,$寒銳鈷業(300618)、$華友鈷業(603799)、$德方納米(300769)、$湘潭電化(002125)均觸及跌停。

而在特斯拉「超級電容」的猜想下,A股超級電容概念受到提振,$新宙邦(300037)、$銅峰電子(600237)、$新築股份(002480)等多家公司漲停。

特斯拉的一舉一動,影響著資本市場的走向。

2月18日,特斯拉表示將與寧德時代在「無鈷」電池方面展開合作,市場紛紛猜測「磷酸鐵鋰」電池是此次特斯拉的目標。

在上述背景下,磷酸鐵鋰上一周在A股市場掀起「狂歡」。其中$德方納米(300769)、$湘潭電化(002125)分別實現「兩連板」、「三連板」。而鈷業概念股卻持續走低,最大跌幅近4%。

而隨著特斯拉上海工廠對「無鈷,不代表一定是磷酸鐵鋰。」的回應,本周對於特斯拉自研的「新電池」,市場中猜測較多的是利用乾電極技術實現超級電容的模式。

那麼「乾電池技術+超級電容」又是什麼呢?

乾電極技術可以使看作是目前鋰電池的另一種正極製作工藝,其正極和負極不使用溶劑(用將正負極中的一種顆粒變成一種原纖維化的膠狀物,使其自帶黏性)。打個比喻,我們在家揉面要加水,但如果不是麵粉而是橡皮泥呢?就不需要加水了。

一旦正負極沒有了「水」,就可以解決另一個問題:補充為SEI膜導致的鋰離子的損失。技術上來看,SEI膜形成於電池第一次充放電過程,首次放電過程中從負極返回正極的鋰離子就會損失一些,也是第一次循環容量損失的原因之一。為了彌補這樣的損失,可以通過預鋰化技術對電極材料進行補鋰,抵消形成SEI膜造成的不可逆鋰損耗,以提高電池的總容量和能量密度。但是,正負極的溶液會讓添加的鋰金屬鋰和與混有鋰金屬的碳(負極石墨)產生不好的化學反應,影響電池的安全性和壽命。

由此,一旦乾電極技術被成功應用到鋰電池上,鋰電池將邁出一次「固態化」步伐,成為全固體電池實現商業化之前最重要的突破。其帶來的優點一共有三個:1,生產成本降低;2,提高能量密度;3,提升安全性。

電池電極可以達到300Wh/kg的能量密度,並在擁有在未來實現500Wh/Kg的技術路線(能量密度將比特斯拉當前的電池增加138%)。另外,Maxwell的乾電池技術可以簡化製造過程,如減少電機塗覆機、溶劑攪拌、烘乾設備等使得成本下降10-20%,並具有相比目前最高2倍的更長電池壽命。

而超級電容器則是像電池一樣都可以存儲電能,但不是通過電化學方式,而是通過靜電方式存儲電能(兩個導體之間夾絕緣體,中間是一個電場)。

因為儲存方式的不同就導致了這兩者在能量密度和功率密度上有著顯著的差異:鋰離子電池的能量密度通常在150至200Wh/kg,功率密度(也就是充放電速度)在250-350 W/kg;而Maxwell目前的商用超級電容器能量密度為8至10Wh/kg(約為鋰電池的5%),但是其卻具有較高的功率密度,為12至14kW/kg(約為鋰離子的45倍)。

所以超級電容的主要功能就是汽車的「高速緩存」,能夠滿足瞬時加速和及時回收所需要的高功率密度要求,這便是其最大的價值所在。

這或許就是未來特斯拉產品電池的技術路線——「乾電池技術+超級電容」!

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  • 特斯拉如果使用了這個殺手鐧,豈不更加無敵了?
    首先要了解什麼是預鋰化技術。因為鋰離子電池首次充電的時候會造成大量的鋰損耗,而且是不可逆的。如果鋰元素損失掉了一部分,那麼這塊電池的容量就會下降,原先是100的容量,在第1次充電之後可能只有90的容量了。而預鋰化技術就是把這個鋰給補回來。