在下一代電池技術(shù)中，特斯拉與寧德時代釋放的無鈷電池方案還有多遠的路要走？無鈷電池對國產(chǎn)特斯拉成本，鈷金屬材料市場，乃至整個電池產(chǎn)業(yè)鏈會帶來哪些影響？
據(jù)報道，特斯拉正與寧德時代商討在其中國工廠使用無鈷電池事宜，談判已進入到了最后階段。如果合作最終達成，意味著磷酸鐵鋰（LFP）電池首度進入特斯拉生產(chǎn)線，有望進一步拉低生產(chǎn)成本，相關(guān)車型在中國的銷量也會增加。
此前，寧德時代的公告透露 ，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日開盤，A股市場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)、洛陽鉬業(yè)等則有不同程度下滑。
磷酸鐵鋰電池回溫
在動力電池領(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，但其中的鈷元素也是動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)點是成本低，安全性能好，但其明顯的缺點是能量密度低。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。
今年1月，比亞迪宣布將推出針對中低端車型的“刀片電池”，讓磷酸鐵鋰電池在市場上回溫。“刀片電池”能將電池的體積密度提高50%，并減少約30%的制造成本。
寧德時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），通過減少生產(chǎn)零部件的方式，讓電池的能量密度達到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可能會迎來爆發(fā)，那此次特斯拉與寧德時代進行無鈷電池談判會給電池產(chǎn)業(yè)帶來哪些影響呢？
產(chǎn)業(yè)鏈多重影響信號
對國產(chǎn)特斯拉成本的影響方面，如果雙方合作成功，或?qū)⑦M一步拉低電池生產(chǎn)成本，提高特斯拉相關(guān)車型在中國的銷量，有利于整個新能源汽車行業(yè)的發(fā)展。
對電池產(chǎn)業(yè)鏈的影響方面，據(jù)相關(guān)機構(gòu)對未來2-3年特斯拉上海工廠電池需求的測算，以2021年為例，假設(shè)特斯拉上海工廠實現(xiàn)25萬輛產(chǎn)銷量，對應(yīng)Model 3為18萬輛，Model Y為7萬輛，按照Model3和Model Y單車分別帶電65/80kwh進行測算，2021年特斯拉上海工廠電池需求為17.3Gwh。
對與此相關(guān)的公司影響方面，會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代、鵬輝能源等的訂單數(shù)量，對于這些企業(yè)今后的發(fā)展是十分有利的。
對鈷金屬領(lǐng)域的影響方面，有機構(gòu)認為不會對鈷金屬造成重大影響，因為鈷屬于典型的周期品，供給和需求共同決定了產(chǎn)品的價格，從而影響對應(yīng)企業(yè)的利潤。
首先，電動車用鈷金屬占比并不高，且磷酸鐵鋰電池針對的主要方向是中低端車型，不會與三元電池形成直面競爭。
其次，電動車需求快速增加，同時帶動了三元正極和磷酸鐵鋰正極的需求，這不僅不會對鈷的需求造成壓力，反而會推動鈷的需求的增加。
最后，90%左右的的鈷金屬應(yīng)用在高溫合金、硬質(zhì)合金以及手機電池上，2020年5G手機的更換潮，必然會帶動鈷金屬需求的增長。
下一代無鈷電池方案是否可行？
作為動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。高鎳低鈷可能會導(dǎo)致電池過熱，容易引起燃燒，需要特殊的技術(shù)來避免這種風(fēng)險。而寧德時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，甚至是無鈷的電池方案。
有分析師認為，任何替代鈷的電池材料新技術(shù)都將在10年以后才會出現(xiàn)，并且現(xiàn)在新能源汽車的增長速度遠遠快于無鈷技術(shù)研發(fā)的速度。
其實，面對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，整個正極材料的熱穩(wěn)定性就越差，安全性也會受到影響。因此無鈷電池技術(shù)一直處于瓶頸期。
松下汽車電池部門的負責(zé)人田村堅曾表示，“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)在我們的目標是實現(xiàn)無鈷化，這項技術(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，而他們將改進技術(shù)，爭取在下一代電池中完全拋棄鈷。
去年12月，IBM表示其電池研究實驗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液體電解質(zhì)等。在充電過程中，通過獨特的組合，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，有效避免開采重金屬時造成的環(huán)境影響和人力成本。
美國能源部橡樹嶺國家實驗室（ORNL）日前發(fā)布一份聲明，授予儲能初創(chuàng)企業(yè)Sparkz公司兩項電池技術(shù)，許可該公司規(guī)模化生產(chǎn)其開發(fā)的電池。其中獲得許可的一項技術(shù)是電池的無鈷陰極，而無鈷電池目前用于特殊領(lǐng)域，例如鋰電池廠商Lithium Werks公司針對海運市場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，都有傳特斯拉將自主研發(fā)新電池的消息，預(yù)計特斯拉會在4月的電池投資人會議上宣布具體信息，讓我們拭目以待。
總之，特斯拉與寧德時代進行無鈷電池的談判，會帶來電池行業(yè)的洗牌。對企業(yè)來說，唯有占據(jù)新能源電池技術(shù)的制高點，才能生存下來。
