Maxwell的中國往事和特斯拉前景

紅藍配：特斯拉收購Maxwell

農曆大年初一那天，因為被特斯拉以 2.18 億美元溢價 55% 收購，儲能產品企業Maxwell蹭了一波流量。

時光倒流幾年，在中國的節能與新能源汽車界，特斯拉還不算很有名，而Maxwell，則已經在中國日進鬥金，大發其財。

當時，超級電容器是中國大力推廣的混合動力客車的主要部件。Maxwell產品佔據多數市場份額，不下於如今寧德時代在動力電池的市場地位。

一代新人換舊人。在中國建廠之際，特斯拉將Maxwell收入麾下，繼續交通工具電動化的徵途。我們追尋一下Maxwell的中國往事，再看看新紅人特斯拉和這個過氣明星，能碰撞出怎樣的前景。

1

中國往事：

曾經的王者

Maxwell起家是做政府生意的。

1965年，Maxwell的幾位創始人，在美國加州聖地牙哥創立Maxwell實驗室，為美國軍方和其他政府機構服務。服務內容都是黑科技，比如先進物理、脈衝功率、空間效應分析等等。

20世紀90年代初，Maxwell實驗室開始將技術和產品商業化。1996年，Maxwell實驗室更名為Maxwell技術公司，主要產銷能源儲存和電力輸送產品。他們的超級電容器應用於交通運輸、汽車、信息技術、可再生能源和工業電子等行業。

Maxwell很早就到中國淘金。2007年，Maxwell在中國深圳建立了第一家合約製造商。目前，Maxwell中國總部設於上海浦東，分為超級電容器和高壓電容器兩個產品部門，並在天津和深圳分別設有合約製造商。

Maxwell的好日子，伴隨中國開始發展節能與新能源汽車產業開始。

金龍混合動力客車

2009年，中國發起「十城千輛」示範工程，在全國25個城市推廣節能與新能源汽車。在那個階段，混合動力客車是主力車型，並非今天的純電動或者插電混合動力汽車。

當時的《節能與新能源汽車示範推廣財政補助資金管理暫行辦法》規定，對10米以上的混動客車每輛補貼20萬-42萬元。

在補貼政策刺激下，混合動力客車從零開始大發展。據《2012中國新能源大客車消費報告》顯示，在3年的示範運行中，25個示範城市共推廣節能與新能源公交車超過1萬輛，其中85%是混合動力客車。

混動客車的表現，政商兩屆都頗為滿意。2012年9月，工信部等四部委發布通知，將混合動力公交客車推廣擴大到全國。這一文件原計劃推廣3000-5000輛混動客車，額度用完就結束。結果，全國車企一哄而上，只用了5個月，就超出了推廣額度。

2013年當年，全國共銷售新能源客車9000輛，其中混合動力客車佔比超過80%。

當時的混合動力客車，一般採用油電或氣電混合系統。電儲能部分，有鎳氫電池、鋰離子電池和超級電容器三種選擇。

超級電容器混動客車，是最受歡迎的一種，市場份額在七成左右。

超級電容和電池不一樣，它存儲物理電荷，而不是像電池那樣的化學反應，因此超級電容有幾乎無限的循環壽命。更厲害的是，它充電速度極快，充電10秒～10分鐘可達到其額定容量的95%以上，也就是功率密度高，可達300W/KG~5000W/KG，相當於電池的5~10倍。

如果做個比喻，如果把放電類比成蓄水池放水，電池放電就是緩慢排水，而電容放電就如同開閘放水，充電也是如此。

Maxwell的超級電容

將超級電容用於客車的制動回收系統上，可以很好地回收動能，在瞬間將剎車產生的動能回收起來，用於驅動車輛，因此節能效果不錯。

當時的鎳氫電池、鋰離子電池，應用於驅動汽車的還少，功率密度和穩定性都差得多。超級電容的特點，適合行駛狀況複雜的城市公交車使用，因此得到主機廠和供應商的青睞。

蘇州綠控副總經理洪思明見證了中國混動客車和純電動客車的興起。他回憶說，當年Maxwell 的超級電容極其搶手，「當時Maxwell 火到什麼程度？要現金才能提貨。」

價格也是相當貴。「剛開始一個模塊賣到1000美金，那個時候1美元還兌7人民幣。一個車上裝16個模塊。一個混動系統一大半的成本都在超級電容上。」洪思明說，一直到2013年、2014年，才降到500美元一個模塊。

從Maxwell歷年年報的收入來源統計也可以看到，中國混動客車市場的崛起，為Maxwell貢獻了多少收入。在2007年，Maxwell在中國的收入還是百萬美元級。從十城千輛推廣混動客車開始，Maxwell在華收入激增，到2013年的混動客車推廣高峰時達到頂點。當時有報導稱，Maxwell超級電容器佔中國混動客車70%-80%的市場份額。

資料來源：Maxwell歷年年報

不過，「十城千輛」之後，中國推廣節能與新能源汽車的技術路線轉向「純電驅動」。2013年9月，四部委發布《關於繼續開展新能源汽車推廣應用工作的通知》，純電動、插電式混合動力(含增程式)、燃料電池汽車這三種技術被列入新能源汽車補助標準。混合動力公交車實質上退出新能源汽車的補貼行列。

當時，多位專家和企業高層表示，混合動力客車已經能夠承擔起日常公交運營任務，應當堅持推廣。但是，歷史選擇了插混和純電。

在2013-2015年，無論是插電混動客車，還是純電動客車，Maxwell的超級電容仍能用於回收能量。但是，此後新能源汽車推廣越發鼓勵純電動，並提出純電續航裡程要求。到了2016年底，新能源客車補貼政策改為按動力電池裝載量來補貼。

這些政策修訂，讓超級電容能量密度低的短處暴露無遺。洪思明介紹說，雖然包括宇通等車企在插混成為潮流之後還做了「超級電容+電池」的方案，但量也不大。現在，就已經沒有新能源客車車企再用超級電容了。

洪思明認為，原因有多方面。但是，「現在鋰電池功率密度、循環壽命也能滿足需求。」相比之下，超級電容密度低，價格高，在這一技術路線下失去了競爭力。

從Maxwell年報披露在華收入數據也可以看出，2015年以後，Maxwell收入已經大滑坡。

政策給Maxwell創造的好日子，就這樣隨風消散。

2

特斯拉前景：

高比能電池

時光飛逝。當我們再聽到Maxwell時，是它被特斯拉收購的消息。

特斯拉為什麼要買Maxwell？

特斯拉的老闆埃隆·馬斯克曾對超級電容器表示過濃厚的興趣。他自稱是超級電容的大粉絲。作為儲能產品，特斯拉會用超級電容來做動力儲能設備嗎？

馬斯克Twitter發文稱是超級電容粉絲

如前所述，在充放電的速率上，毋庸置疑，超級電容器比電池的有巨大的優勢。所以如果將超級電容器用於汽車制動時的餘能回收和轉化，是個不錯的應用場景。之前在中國Maxwell主要用於混動客車制動回收。但是，Maxwell也將其推向了乘用車市場。

吉利汽車就是Maxwell的客戶之一。從能量儲存的角度看，相比電池，超級電容器雖然充放電快，但儲電能力則小得多。所以單獨使用超級電容器，作為新能源汽車的動力，目前看似乎不太可行。

當然，如果將超級電容器和電池配合使用，可能可以獲得一些相互彌補的技術效果。Maxwell提出的電容電池混合應用，主要目的是解決汽車發動過程中反覆啟動及特殊溫度（如低溫）啟動時，電池的循環壽命降低的問題。

如果並不能單獨作為汽車動力，那麼超級電容器可能不是特斯拉花重金想購買的技術。

馬斯克感興趣的是什麼？答案和可能是乾電極技術。

乾電極技術專利的申請，是Maxwell在2004年完成的。也是這家公司在製造超級電容器的核心技術。現在，Maxwell將這項技術改良後應用於電池上。也許這就是馬斯克及他的團隊感興趣之處。

什麼是乾電極技術技術，我試著解釋一下：

在鋰離子電池製造的過程中，有一步重要工藝：製備「電極膜」（即電極）。在製備過程中，有溼電極技術和乾電極技術之分。

前者，是將電極中的化學物質、粘結劑、添加劑與溶劑混合製成料漿。再將料漿塗覆到導電的金屬上，比如銅或者鋁。然後再通過乾燥裝置，將溶劑蒸發掉，得到電極。而Maxwell所開發的乾電極技術，則是用粘結劑和導電劑代替溶劑。比如用聚四氟乙烯(PTFE)粘結劑和電極活性材料組合，以壓延方式製成電極。簡而言之，所謂乾電極技術，就是將電極材料直接「粘」在導電金屬上的技術。

再進一步說，乾電極技術可以分成三個步驟：

以上過程都是在無溶劑的條件下完成的。根據Maxwell的公告，它已經成功地將乾電極技術應用於矽負極和鈦酸鋰等材料，以及NCM、NCA、磷酸鐵鋰、硫等正極材料上，並可以製作成可以控制厚度的連續電極膜。

NCM乾電極（左）與石墨乾電極（右）

乾電極技術，比溼電極技術有什麼優勢？

首先，「傳統」的溼電極技術中使用的乾燥過程，是個即耗時又高成本的工藝。將該工藝省去，Maxwell聲稱可以將成本降低20%。同時在乾燥設備投入，廠房佔地面積上，也會獲得收益。

第二，利用乾電極技術可以把電極做的更「厚」。這意味著電極材料可以用的更多，其儲存的能量也就越多。Maxwell聲稱，乾電極技術可以將電池容量提高到300Wh/kg，比目前最好的動力電池高出20%。而未來有望達到500Wh/kg。

Maxwell宣稱可以做到300wh/kg，並通向500wh/kg

第三，乾電極技術製備的微觀塗層非常獨特，可以有效的提高電極的電導率。因此，相同容量下，乾電極技術比傳統溼電極技術可以獲得更大的放電功率。也可以反向理解為，相同的放電倍率下，使用乾電極技術的電池可以獲得更到可用容量，而且倍率越高，效果越顯著。

乾濕電極技術放電倍率性能對比

（NCM111/石墨，充放電截至電位4.2V&2.8V）

特斯拉收購Maxwell，是為了向固態電池進軍。

固態電池技術，被看作未來解決新能源汽車動力問題的核心技術之一。而利用乾電極技術，可以簡化未來特斯拉未來在固態電池開發環節。也許無鈷配方的固態電池，才是馬斯克的野心所在。

但是值得注意的是，乾電極技術，並不等於固態電池技術。它只是電極與集流體之間的連接技術，並優化了對電極結構的控制。

不過，特斯拉收購Maxwell，也被戲稱為兩個虧損公司抱團取暖。

2018年，特斯拉Model 3爬出量產地獄，大批量供貨，第四季度淨利潤為1.39億美元，連續兩個季度盈利，但去年全年仍虧損9.76億美元。成立十餘年來，從未盈利。而Maxwell同樣在失血，近七年來，它只有2012年和2013年盈利。

資料來源：Maxwell歷年年報

在金融市場「萎靡」的前提下，特斯拉必須實現自身造血，兌現盈利承諾。而控制電池成本，是最重要的武器。

Maxwell乾電極技術雖然並未走向商業化，但因為省去了乾燥環節，相比傳統溼電極技術，流程更加簡單，能源消耗更低，設備投入更少，也減少了CO2和溶劑乾燥時其他汙染物的排放，甚至生產的佔地面積也會更小，這無疑對未來特斯拉控制成本，或者當下講一個成本降低的好故事，有很大的幫助。

也許，特斯拉和Maxwell「負負得正」也能發生。

回望Maxwell的中國往事可知，政策如城頭變幻大王旗，並不足以支持一家企業長足發展。特斯拉在中國目前取得的成績，則很少依賴於政策扶持。當特斯拉進一步加大攻勢之際，在新能源汽車政策逐步退出之時，Maxwell的技術和產品能否轉化為真正的競爭力呢？（完）

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