連日來，動(dòng)力電池領(lǐng)域新聞不斷。
這些聲音既牽動(dòng)著消費(fèi)者，也影響著資本市場(chǎng)。
5月13日，廣汽集團(tuán)旗下的廣汽新能源對(duì)外宣布：今年底，石墨烯電池量產(chǎn)研發(fā)工作將終于從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵻嚕瑥V汽新能源埃安車型將搭載相關(guān)技術(shù)成果。
“基于廣汽三維結(jié)構(gòu)石墨烯（3DG）材料而研發(fā)的“超級(jí)快充電池” 已經(jīng)完成電芯、模組、電池包樣件的測(cè)試工作，并搭載整車進(jìn)行了裝車大功率充電測(cè)試，電池壽命和安全性均已達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)測(cè)試，“超級(jí)快充電池”僅需8分鐘就可以將電池充電至85%，充電時(shí)間與傳統(tǒng)燃油車的加油時(shí)間相當(dāng)?！?BR> 5月11日，寧德時(shí)代舉行了2019年度業(yè)績(jī)網(wǎng)上說明會(huì)。并在說明會(huì)中表示無鈷電池技術(shù)研發(fā)順利，這意味著電池成本將進(jìn)一步降低。
4月16日，特斯拉(Tesla)最新發(fā)布的一項(xiàng)新專利表明，其壽命達(dá)100萬(wàn)英里的電池又得到了進(jìn)一步發(fā)展。
該項(xiàng)專利描述了一種新型電池鋰化過程，能夠提高電池質(zhì)量、延長(zhǎng)電池壽命，甚至可以節(jié)省成本，而這份專利的名稱為“鎳鈷鋁電極合成方法”(Method for Synthesizing Nickel-Cobalt-Aluminum Electrodes)。
3月29日，比亞迪正式推出刀片電池，在發(fā)布會(huì)上展示了電池最為懼怕的針刺測(cè)試，并宣稱刀片電池具備的的高安全、長(zhǎng)續(xù)航、長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)，將把動(dòng)力電池的發(fā)展路線重新拉回到以安全為本的正確道路上。（詳見：《刀片電池：新能源領(lǐng)域的一大步，王傳福的一小步》）
四家新能源企業(yè)在今年上半年前后發(fā)布了三種完全不同路線的電池新技術(shù)，而新技術(shù)要解決的問題也恰恰說明了目前新能源的困境——充電慢，壽命短，不安全，成本高。
而以廣汽新源和特斯拉、比亞迪和寧德時(shí)代所宣稱推進(jìn)的電池技術(shù)正好完美地解決了上述四大缺陷。（《這是我聽到的最直接最觸目驚心的電動(dòng)車電池安全講解，但這并不意味著電動(dòng)車沒有未來》）
動(dòng)力電池的奇點(diǎn)時(shí)刻真的即將到來嗎？
石墨烯的商用前景仍然不明
2010年，石墨烯的發(fā)現(xiàn)者榮獲了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
石墨烯從此成為顯學(xué)。
2017年，國(guó)家工信部制定《十三五材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》，將石墨烯材料技術(shù)劃為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。
不可否認(rèn)“石墨烯”這個(gè)名詞正在以越來越多的頻次出現(xiàn)在我們的生活中，因具備超輕、超高強(qiáng)度、超強(qiáng)導(dǎo)電性等特性，被認(rèn)為是提高電池充電速度、推動(dòng)動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步的重要技術(shù)。
近年來，越來越多企業(yè)加入石墨烯電池研發(fā)制造陣營(yíng)， 但一直都是只聞其“聲”，未見其“物”。
并且越值得期待的產(chǎn)品，越容易被炒作為石墨烯的技術(shù)落地，在嚴(yán)格意義上，我們今天能買到的消費(fèi)品，對(duì)于石墨烯的應(yīng)用依然為0。
2014年據(jù)Tesla創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Elon Musk表示，特斯拉準(zhǔn)備將Model S、即將面世的Model X跨界車以及平價(jià)電動(dòng)車型Model 3的性能再度升級(jí)?！拔覀兤嚨睦m(xù)航里程將有可能突破500英里”。彼時(shí)他在接受英國(guó)汽車周刊《Auto Express》的采訪時(shí)如此表述。
然而，Musk并沒有透露這個(gè)計(jì)劃的細(xì)節(jié)，但是根據(jù)眾多媒體的報(bào)道，用石墨烯制造的“超級(jí)電池”有可能是特斯拉實(shí)現(xiàn)該計(jì)劃的關(guān)鍵。如果認(rèn)真查找?guī)讉€(gè)國(guó)外相關(guān)報(bào)道，但是無一例外地都說消息源自中國(guó)媒體報(bào)道。
而最近的炒作也包含了華為的P40將會(huì)搭載石墨烯電池，然而至今并沒有實(shí)現(xiàn)。
事實(shí)上，國(guó)際鋰電學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界并沒有“石墨烯電池”這個(gè)提法。維基百科里也沒有發(fā)現(xiàn)“graphene battery”或者“graphene Li-ion battery”這兩個(gè)詞條的解釋。
目前，幾乎所有的商品鋰離子電池都采用石墨類負(fù)極材料，在負(fù)極性能相似的情況下，鋰離子電池的性能很大程度上取決于正極材料，所以現(xiàn)在鋰離子電池也有按照正極來稱呼的習(xí)慣，比如，磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池、三元電池等。
因此石墨烯在電池中的應(yīng)用有可能是正極也有可能是負(fù)極，而由于石墨烯成本是以往材料的幾千倍，并不會(huì)有廠商把一個(gè)電極的材料全換成石墨烯，所以基本就不存在石墨烯電池，只存在“摻/用了石墨烯的鋰離子電池/鉛酸電池等”。
由于廣汽新能源并沒有公布技術(shù)細(xì)節(jié)，廣汽新能源埃安車型將搭載的“超級(jí)快充電池”中，究竟石墨烯是以主材料還是以添加劑的身份出現(xiàn)仍然是迷。
目前商業(yè)中的知名案例，僅有三星宣布開發(fā)出石墨烯電池，但有評(píng)論指出三星的方法和原料就決定了這不可能是個(gè)工業(yè)化的方案。
此外石墨烯的最大問題是成本和工藝，再加上手機(jī)電池和汽車動(dòng)力電池仍有體量難度差異，目前學(xué)術(shù)上仍沒有成熟的解決方案。
因此廣汽新能源的“超級(jí)快充電池”不免讓人生疑，廠商拿出一臺(tái)試驗(yàn)車或者手機(jī)宣稱充電速度極快并沒有難度，石墨烯真正的難度在于成本和可靠的商業(yè)化技術(shù)突破。
而根據(jù)現(xiàn)有條件，石墨烯的產(chǎn)業(yè)化前景依然渺茫。
快充和安全是一對(duì)矛盾，解決了這一問題的企業(yè)完全可以不用再生產(chǎn)汽車而只需專注于電池本身即可成為當(dāng)今汽車行業(yè)的關(guān)鍵先生。
我們不拒絕想象力，但殘酷的真相比虛假的噱頭更有意義。
刀片電池專利掛著王傳福的名字，大概率靠譜
一個(gè)多月前，3月29日，比亞迪集團(tuán)董事長(zhǎng)兼總裁王傳福在發(fā)布會(huì)上表示：“‘刀片電池’將把‘自燃’這個(gè)詞從新能源汽車的字典里徹底抹掉。”
對(duì)于比亞迪來說，新能源汽車的安全一直被視為最高級(jí)別，至今一直保持著新能源車電池安全零事故。多年來，比亞迪也一直致力于電池安全方面的創(chuàng)新，希望徹底解決新能源汽車安全痛點(diǎn)，引領(lǐng)全球動(dòng)力電池技術(shù)路線重回正道。
在發(fā)布會(huì)的針刺實(shí)驗(yàn)中，三元鋰電池，在針刺瞬間表面溫度迅速超過500℃并開始劇烈燃燒，穩(wěn)定性更高的傳統(tǒng)磷酸鐵鋰塊狀電池，針刺之后無明火、有煙，表面溫度達(dá)到200℃~400℃，而比亞迪的“刀片電池”，在針刺后無明火、無煙，電池表面溫度維持30℃-60℃左右。
目前國(guó)標(biāo)《電動(dòng)汽車用鋰離子動(dòng)力蓄電池安全要求》仍然在征求意見階段，現(xiàn)在仍作為可選項(xiàng)目由企業(yè)選擇性執(zhí)行，其中很大一部分原因是目前大多數(shù)三元鋰電池?zé)o法通過測(cè)試。
從成本的角度考慮，比亞迪在原有的基礎(chǔ)上，比亞迪在電池尺寸上面做了更改，呈現(xiàn)“扁平”和“長(zhǎng)條”形狀，此外的技術(shù)細(xì)節(jié)比亞迪也沒有過多公布。
但結(jié)論可以總結(jié)為三條：
1、刀片電池的體積能量密度提升；
2、刀片電池整體成本下降；
3、刀片電池具有非常高的安全性；
此外，比亞迪也宣稱刀片電池已經(jīng)量產(chǎn)并且將搭載在下個(gè)月上市的“漢”車型中。
而企業(yè)的重視程度也可以作為判斷靠譜程度的重要依據(jù)。
由于很快要量產(chǎn)，比亞迪也需要在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面讓它得到保護(hù)，而一般作為企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的專利都會(huì)寫上企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的名字。
我們從公開資料可以看見的信息是關(guān)于比亞迪刀片電池的核心專利上寫著比亞迪創(chuàng)始人王傳福的名字。
在逐漸進(jìn)入夏天的階段，中國(guó)再次發(fā)生多起電動(dòng)汽車自燃事件，比亞迪從發(fā)布技術(shù)，很快量產(chǎn)，高度保密的做法，以解決電動(dòng)車自燃問題為突破口，讓一度不被看好的認(rèn)為走錯(cuò)路線的比亞迪動(dòng)力電池重回聚光燈下。
但安全和電池密度容量一直是一對(duì)矛盾，刀片電池是否已經(jīng)解決了這一矛盾，在“漢”上市之后相信消費(fèi)者的評(píng)價(jià)會(huì)是客觀的。
慢慢開始自研電池之路的特斯拉
特斯拉目前的電池供應(yīng)商為松下和寧德時(shí)代，但特斯拉意圖自研電池的腳步一直沒有停止，大概率的原因可能是當(dāng)前市場(chǎng)上即便目前最優(yōu)秀的電池仍不能讓馬斯克滿意。
目前有報(bào)道稱特斯拉發(fā)布了一項(xiàng)最新電池技術(shù)的專利，這一專利相對(duì)更加務(wù)實(shí)，是在以往的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來。
特斯拉宣稱以前的電池加熱方法有時(shí)會(huì)導(dǎo)致名為鋰基板 Li5AIO4 的雜質(zhì)形成，而降低電池中的鋰含量。
雖然可以減少污染，但也會(huì)使電池的性能變差。
為了解決上述問題，特斯拉提出了“合成鎳鈷鋁電極的方法”。
如專利中所述，電池將被加熱到足以使單晶生長(zhǎng)的溫度。
鋰與其他金屬的比例經(jīng)過修改后，將有限限制第一次加熱過程中雜質(zhì)的形成。鋰將在低于第一個(gè)加熱周期的溫度下進(jìn)行第二次加熱。
參與該專利的研究人員指出，該工藝有助于開發(fā)出無雜質(zhì)的單晶 NCA，使電池可以達(dá)到 4000 多次充電周期。
特斯拉在專利中寫道，在電池中使用 NCA 電極將使單晶材料無雜質(zhì)地呈現(xiàn)出來，污染物的減少可能會(huì)延長(zhǎng)電池的整體壽命，這將幫助特斯拉為其汽車生產(chǎn)續(xù)航可達(dá) 100 萬(wàn)英里電池的道路上邁出一大步。
事實(shí)上特斯拉的電池一直處于改進(jìn)的狀態(tài)，多年來，公司用于車輛和能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的電池變得更加高能量密度。借助千兆工廠等設(shè)施實(shí)現(xiàn)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，也在很大程度上幫助特斯拉接近每千瓦時(shí) 100美元的水平。
人們普遍認(rèn)為，在這個(gè)水平上，電動(dòng)汽車的價(jià)格可以達(dá)到與內(nèi)燃汽車相當(dāng)?shù)乃健?BR> 也就是說，特斯拉依然堅(jiān)持三元鋰電池的技術(shù)道路，并且在不斷的改進(jìn)優(yōu)化以及節(jié)省成本，目前來看特斯拉的技術(shù)路線是最為穩(wěn)妥的方式，雖然根本性的技術(shù)突破概率小，但對(duì)于一個(gè)可持續(xù)化的商業(yè)來講，這就是最優(yōu)選擇。
寧德時(shí)代：“刀片電池”我們更好，無鈷電池研發(fā)順利
5月11日，寧德時(shí)代舉行了2019年度業(yè)績(jī)網(wǎng)上說明會(huì)。在說明會(huì)上，寧德時(shí)代與特斯拉的合作細(xì)節(jié)成為了被投資者提及最多的問題之一。
寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群在業(yè)績(jī)說明會(huì)上表示：“寧德時(shí)代將在今年下半年正式向特斯拉供貨，供貨產(chǎn)品將不限于磷酸鐵鋰或者三元電池，具體取決于市場(chǎng)需求?！?/P>
“馬斯克告訴我，特斯拉希望自己做電池。據(jù)我了解，他們的技術(shù)路線對(duì)我們不會(huì)有沖擊。而且我們?cè)诠餐接懭绾伟央姵刈龅酶?，以服?wù)新能源事業(yè)?！痹谷哼M(jìn)一步透露，寧德時(shí)代有自己的“無鈷”電池技術(shù)儲(chǔ)備，目前研發(fā)進(jìn)展順利，正在想辦法搞好供應(yīng)鏈，因?yàn)檫@是一個(gè)全新的、顛覆性的產(chǎn)品。
此外，寧德時(shí)代針對(duì)投資者提出的“比亞迪刀片電池技術(shù)”發(fā)表了自己的看法：“刀片電池也是寧德時(shí)代 2016 年量產(chǎn)的 CTP（Cell to Pack,無模組動(dòng)力電池包）結(jié)構(gòu)創(chuàng)新概念中的一種，我們已經(jīng)選擇并量產(chǎn) CTP 結(jié)構(gòu)創(chuàng)新里最優(yōu)的幾種，比如 CTP-0、CTP-1、CTP-2?！痹谷罕硎?。
目前來看，寧德時(shí)代作為中國(guó)第一大電池供應(yīng)商，不僅在三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池發(fā)展迅速，在新一代電池研發(fā)層面也絲毫沒有松懈。
據(jù)了解，目前市面上大部分電池又含有鈷元素，鈷元素本身屬于稀有金屬，是電池組成材料當(dāng)中最為昂貴的材料之一，無鈷電池因?yàn)椴缓锈捲?，所以在電池成本?dāng)中費(fèi)用相對(duì)于三元鋰電池來說價(jià)格會(huì)低五分之一左右的價(jià)格。
而和比亞迪的隔空對(duì)話，由于雙方的新一代電池仍然沒有量產(chǎn)產(chǎn)品，技術(shù)上仍無法對(duì)比。
但比亞迪也是隔空回復(fù)了一條微博，并且對(duì)寧德時(shí)代持有懷疑態(tài)度。
但無論如何，寧德時(shí)代在多品類電池的綜合實(shí)力是毋庸置疑的，而電池成本的痛點(diǎn)也是制約新能源發(fā)展必須要解決的問題，無鈷電池技術(shù)未來可期。
多種技術(shù)路線共存下的發(fā)展
無論電池技術(shù)的路線怎么變，但它根本的目的是讓電動(dòng)汽車變得充電快、安全高、跑得遠(yuǎn)。
而多種路線的產(chǎn)生，也正在說明目前的技術(shù)道路仍然沒有最優(yōu)解的方向產(chǎn)生，對(duì)于國(guó)內(nèi)我們希望找到彎道超車的辦法，也希望能有更多的想象力，這是人類社會(huì)進(jìn)步的動(dòng)力。
但我們不希望為了噱頭而去宣稱什么，電池技術(shù)的發(fā)展看似發(fā)展緩慢，但即便從2014年特斯拉進(jìn)入中國(guó)起，這六年來，動(dòng)力電池技術(shù)的發(fā)展是翻天覆地的。
但是在層出不窮的電動(dòng)汽車自燃面前，更需要整個(gè)行業(yè)一起踏實(shí)努力，就如同松下18650電池的容量3.2-3.5-3.7-4.0Ah這樣一點(diǎn)點(diǎn)漲。
這種非爆發(fā)式的但積累式的進(jìn)步可能是電動(dòng)汽車行業(yè)可以穩(wěn)定健康發(fā)展的最佳模式。
動(dòng)力電池是否迎來一個(gè)可預(yù)期的奇點(diǎn)時(shí)刻？
在沒有基礎(chǔ)科學(xué)的重大突破之下，動(dòng)輒100%以上的突破，若干年后都可能會(huì)成為一個(gè)笑話。
但當(dāng)電動(dòng)汽車成為一個(gè)健康的行業(yè)，形成了可盈利的產(chǎn)業(yè)鏈，無論是在技術(shù)層面還是商業(yè)層面，迎來突破都將只是時(shí)間問題。
（轉(zhuǎn)載）
