不到24小时,特斯拉“电池日”进入最后倒计时。
这场造势半年之久的发布会,目前已经引爆国内外媒体。传闻中,特斯拉即将推出的54×98新型无极耳大电池Biscuit Tin,以及即将颠覆电池以及新能源汽车产业的四大技术“核弹”(百万英里电池、无钴电池、干电极技术、硅纳米线技术)是真的存在,还是一个空炮。答案即将揭晓。
虽然每次特斯拉的发布会阵仗都很大,但是本次“电池日”非同一般。
此前,马斯克曾公开表示,特斯拉有望在3-4年内大规模生产寿命更长且能量密度达到400Wh/kg的电池,当时很多人认为不可能。如果这一次“电池日”的“剧透”是真的,马斯克的梦想将照进现实。那么不好意思,一场由特斯拉掀起的技术革命已经兵临城下。
据目前来看,在本次发布会已经剧透的内容中,Biscuit Tin是目前流传消息最多,也是最有可能实现的。近日,外媒流传出一组谍照,一只表面印有“054”字样,巴掌大小的电池照片浮出水面。据媒体报道,这是特斯拉即将在“电池日”发布的新电池。据说这款电池采用无极耳设计,外封尺寸54×98mm,直径是原来21700的2倍,体积是10倍之大,将用于特斯拉电动皮卡和卡车。
当前,动力电池最大的任务是降本增效。两种能比较有效地降低动力电池成本的方式:一是改变电芯材料,例如用磷酸铁锂电池替代三元锂电池,提高正负极或者其他部件的能效等;另一种是从电池封装技术上进一步突破。
改善封装,减少结构件是目前很多电池企业突破的方向之一。例如宁德时代的CPT、比亚迪的刀片电池,都是减少模组“化繁为简”的思路。
特斯拉采用无极耳,并且将电池尺寸扩大到电容大小,意味着可以大幅减少电池包内部的模组,将原来电池罐体、电解质填充和焊缝数量减少至十分之一左右。因此,如果特斯拉将电芯尺寸进一步升级到54mm,电池成本会进一步下降。
相对来说,加大电池尺寸,对于国内企业难度更小。像宁德时代和比亚迪一样通过自主设计,或许可以与之匹敌。而且涉及到产品应用,以及电池后续维护等因素,54mm距离真正应用还有一定的时间。
此前,斯莱克(300382)在回答投资者提问时就表示,国产特斯拉未来很大比例还将继续采用21700圆柱电池壳。松下美国电动车电池业务负责人Yasuaki Takamoto也表示,该公司计划在5年内将供应给特斯拉的“2170”电池的能量密度提升20%。这表示,在未来一段时间内,特斯拉还是会继续采用21700。
因此,对于国内企业而言,特斯拉推出Biscuit Tin的影响相对较小,并且还有一定的缓冲期。
更加需要注意的是,无钴以及硅纳米线技术等材料上的提升。因为,要扩大电池尺寸相对容易,但是在电池材料的改进上,目前国内难度更大。
例如,特斯拉的硅纳米线技术。据了解,特斯拉这项技术是和华人科学家崔屹创办的Amprius合作。Amprius公司此前已经表示,硅纳米线将给电池技术带来巨大突破,电池能量密度可以提升 50%幅度,远远高于目前业内平均年5%的增幅。
此次,“电池日”的举办地址就在Amprius,特斯拉似乎想要表明,已经与Amprius合作,以及在硅纳米线技术应用上的真实性和可行性。
在“2020全球新能源汽车供应链创新大会”上,国轩高科副总裁徐兴就肯定了硅负极对电池能量密度提升的显著效果。
徐兴表示,理论上硅负极可以做到3000 mAh/g,在这种情况下,电池能量密度可以提升50%。而且,从全球发展趋势来看,硅负极增长特别快,尤其是从2019年开始。
不过比较尴尬的是,在硅负极的研发和应用上,目前国内存在诸多技术难点。因为硅负极要不断嵌入锂离子,会引起膨胀,因此如何解决膨胀以及控制SEI膜破裂,是目前国内还没有攻克的一道难题。
而且,要做纳米化的材料,需要预锂化,需要用到真空蒸镀技术,这一块技术目前还掌握在日韩企业手中。甚至有行业人士认为,真空蒸镀技术比制约中国芯片发展的光刻机更难。
因此,在硅负极这一块,国内企业任重而道远。
如果特斯拉真的能够将硅负极应用到电池上,并使之产业化。在电池的性能上,会与国内电池企业拉开极大的差距,届时势必会形成核爆式冲击。
值得注意的是,本周一,马斯克在社交平台上表示,即将在“电池日”活动中公布的新产品要到2022年才能实现大规模生产,并将用于Cybertruck和Roadster的生产,从侧面证实了关于“电池日”产品和技术传闻的真实性。
如果这一切都是真的,那么留给国内电池企业的时间已经不多了。