在下一代電池技術(shù)中，特斯拉與寧德時(shí)代釋放的無(wú)鈷電池方案還有多遠(yuǎn)的路要走？無(wú)鈷電池對(duì)國(guó)產(chǎn)特斯拉成本，鈷金屬材料市場(chǎng)，乃至整個(gè)電池產(chǎn)業(yè)鏈會(huì)帶來(lái)哪些影響？
據(jù)報(bào)道，特斯拉正與寧德時(shí)代商討在其中國(guó)工廠使用無(wú)鈷電池事宜，談判已進(jìn)入到了最后階段。如果合作最終達(dá)成，意味著磷酸鐵鋰（LFP）電池首度進(jìn)入特斯拉生產(chǎn)線，有望進(jìn)一步拉低生產(chǎn)成本，相關(guān)車型在中國(guó)的銷量也會(huì)增加。
此前，寧德時(shí)代的公告透露 ，公司擬與特斯拉以及特斯拉（上海）有限公司簽訂協(xié)議，向特斯拉供應(yīng)鋰離子動(dòng)力電池產(chǎn)品。供貨有效期限為2020 年7月1日至 2022 年6月30日。
受此消息影響，2月19日開(kāi)盤，A股市場(chǎng)上磷酸鐵鋰概念爆發(fā)，德方納米、天賜材料等紛紛上漲。而有色鈷板塊的寒銳鈷業(yè)、華友鈷業(yè)、洛陽(yáng)鉬業(yè)等則有不同程度下滑。
磷酸鐵鋰電池回溫
在動(dòng)力電池領(lǐng)域，有磷酸鐵鋰電池與三元電池兩大技術(shù)路線。目前乘用車中大多采用鎳鈷鋁（NCA）電池和鎳錳鈷（NMC）電池等三元電池。和磷酸鐵鋰電池相比，該種電池的能量密度更高，續(xù)航能力更強(qiáng)，但其中的鈷元素也是動(dòng)力電池中最昂貴的金屬之一，成本較高。
和三元鋰電池相比，磷酸鐵鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是成本低，安全性能好，但其明顯的缺點(diǎn)是能量密度低。隨著三元電池的廣泛應(yīng)用，磷酸鐵鋰電池裝機(jī)比例逐年下降。
因此，提高磷酸鐵鋰電池的密度和安全性，降低電池成本成為電池企業(yè)的技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)。
今年1月，比亞迪宣布將推出針對(duì)中低端車型的“刀片電池”，讓磷酸鐵鋰電池在市場(chǎng)上回溫?！暗镀姵亍蹦軐㈦姵氐捏w積密度提高50%，并減少約30%的制造成本。
寧德時(shí)代也一直在研究電池封裝技術(shù)，以增加電池包的使用效率，降低組裝成本。其CTP技術(shù)（Cell to PACK），通過(guò)減少生產(chǎn)零部件的方式，讓電池的能量密度達(dá)到200Wh/kg，電池包零部件數(shù)量減少40%。
可以看出，磷酸鐵鋰電池在未來(lái)可能會(huì)迎來(lái)爆發(fā)，那此次特斯拉與寧德時(shí)代進(jìn)行無(wú)鈷電池談判會(huì)給電池產(chǎn)業(yè)帶來(lái)哪些影響呢？
產(chǎn)業(yè)鏈多重影響信號(hào)
對(duì)國(guó)產(chǎn)特斯拉成本的影響方面，如果雙方合作成功，或?qū)⑦M(jìn)一步拉低電池生產(chǎn)成本，提高特斯拉相關(guān)車型在中國(guó)的銷量，有利于整個(gè)新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。
對(duì)電池產(chǎn)業(yè)鏈的影響方面，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)未來(lái)2-3年特斯拉上海工廠電池需求的測(cè)算，以2021年為例，假設(shè)特斯拉上海工廠實(shí)現(xiàn)25萬(wàn)輛產(chǎn)銷量，對(duì)應(yīng)Model 3為18萬(wàn)輛，Model Y為7萬(wàn)輛，按照Model3和Model Y單車分別帶電65/80kwh進(jìn)行測(cè)算，2021年特斯拉上海工廠電池需求為17.3Gwh。
對(duì)與此相關(guān)的公司影響方面，會(huì)增加磷酸鐵鋰正極材料供應(yīng)商德方納米、湘潭電化，磷酸鐵鋰電池制造商寧德時(shí)代、鵬輝能源等的訂單數(shù)量，對(duì)于這些企業(yè)今后的發(fā)展是十分有利的。
對(duì)鈷金屬領(lǐng)域的影響方面，有機(jī)構(gòu)認(rèn)為不會(huì)對(duì)鈷金屬造成重大影響，因?yàn)殁拰儆诘湫偷闹芷谄?，供給和需求共同決定了產(chǎn)品的價(jià)格，從而影響對(duì)應(yīng)企業(yè)的利潤(rùn)。
首先，電動(dòng)車用鈷金屬占比并不高，且磷酸鐵鋰電池針對(duì)的主要方向是中低端車型，不會(huì)與三元電池形成直面競(jìng)爭(zhēng)。
其次，電動(dòng)車需求快速增加，同時(shí)帶動(dòng)了三元正極和磷酸鐵鋰正極的需求，這不僅不會(huì)對(duì)鈷的需求造成壓力，反而會(huì)推動(dòng)鈷的需求的增加。
最后，90%左右的的鈷金屬應(yīng)用在高溫合金、硬質(zhì)合金以及手機(jī)電池上，2020年5G手機(jī)的更換潮，必然會(huì)帶動(dòng)鈷金屬需求的增長(zhǎng)。
下一代無(wú)鈷電池方案是否可行？
作為動(dòng)力電池正極材料中的重要元素之一，鈷不但可以穩(wěn)定材料的層狀結(jié)構(gòu)，而且可以提高材料的循環(huán)和倍率性能。高鎳低鈷可能會(huì)導(dǎo)致電池過(guò)熱，容易引起燃燒，需要特殊的技術(shù)來(lái)避免這種風(fēng)險(xiǎn)。而寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰電池并不含鈷，特斯拉CEO馬斯克多次提到降低電池中鈷的使用比例，甚至是無(wú)鈷的電池方案。
有分析師認(rèn)為，任何替代鈷的電池材料新技術(shù)都將在10年以后才會(huì)出現(xiàn)，并且現(xiàn)在新能源汽車的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于無(wú)鈷技術(shù)研發(fā)的速度。
其實(shí)，面對(duì)日益增加的電池的原料成本，全球電池供應(yīng)商和車企都在想各種辦法減少鈷在三元電池中的含量，如將三元電池中鎳鈷錳或者鎳鈷鋁的配比從6:2:2改為8:1:1。但是，電池鎳比例越高，整個(gè)正極材料的熱穩(wěn)定性就越差，安全性也會(huì)受到影響。因此無(wú)鈷電池技術(shù)一直處于瓶頸期。
松下汽車電池部門的負(fù)責(zé)人田村堅(jiān)曾表示，“我們已經(jīng)大大降低了鈷在電池中的含量，鈷在三元電池中的比例已經(jīng)降到3%，現(xiàn)在我們的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)無(wú)鈷化，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在研發(fā)當(dāng)中。”
馬斯克曾在推特發(fā)文稱，他們目前的Model 3汽車電池中，有不到3%的鈷，而他們將改進(jìn)技術(shù)，爭(zhēng)取在下一代電池中完全拋棄鈷。
去年12月，IBM表示其電池研究實(shí)驗(yàn)室可能找到了新方法，能夠利用從海水中提取的材料，制造一種不含重金屬的新型電池，有望取代鋰離子電池。新電池采用三種新的專利材料，包括不含鈷和鎳的正極材料和高閃點(diǎn)液體電解質(zhì)等。在充電過(guò)程中，通過(guò)獨(dú)特的組合，抑制鋰金屬枝晶形成，降低電池可燃性。IBM表示，這三種成分均可從海水中提取，有效避免開(kāi)采重金屬時(shí)造成的環(huán)境影響和人力成本。
美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）日前發(fā)布一份聲明，授予儲(chǔ)能初創(chuàng)企業(yè)Sparkz公司兩項(xiàng)電池技術(shù)，許可該公司規(guī)?；a(chǎn)其開(kāi)發(fā)的電池。其中獲得許可的一項(xiàng)技術(shù)是電池的無(wú)鈷陰極，而無(wú)鈷電池目前用于特殊領(lǐng)域，例如鋰電池廠商Lithium Werks公司針對(duì)海運(yùn)市場(chǎng)推出了不含鈷的電池，其中包括游輪等船舶中使用的電池。
一直以來(lái)，都有傳特斯拉將自主研發(fā)新電池的消息，預(yù)計(jì)特斯拉會(huì)在4月的電池投資人會(huì)議上宣布具體信息，讓我們拭目以待。
總之，特斯拉與寧德時(shí)代進(jìn)行無(wú)鈷電池的談判，會(huì)帶來(lái)電池行業(yè)的洗牌。對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，唯有占據(jù)新能源電池技術(shù)的制高點(diǎn)，才能生存下來(lái)。
