松下启动特斯拉电池改进计划:三年内推“无钴”电池 能量密度提至LFP两倍以上
原创
2020-07-30 19:32 星期四
科创板日报 何律衡

《科创板日报》(上海,研究员 何律衡)讯,据外媒最新报道,松下美国电动汽车电池业务负责人Yasuaki Takamoto近日表示,松下计划在五年内将向特斯拉公司供应的“2170”电池的能量密度提高20%,并在“两到三年内”实现无钴版电池的商业化。

Takamoto表示,目前,松下已经将“2170”电池正极中的钴含量降低到5%以下,计划分阶段改进电池,“为了控制更高密度与更低钴含量所带来的安全风险,松下正在调整成分和设计,以获得更好的热稳定性。”

据其透露,改进版本的电池能量密度将为磷酸铁锂电池平均能量密度的两倍以上。

不过,Takamoto拒绝将松下的电池路线与特斯拉未来的车型联系起来,仅表示,自9月起,松下将开始对其与特斯拉合作的内华达州工厂生产线进行改造,以进一步提高电池的能量密度。

高密度、低钴量:两大目标击中特斯拉痛点

松下为特斯拉目前第一电池供应商,2017年,松下向特斯拉Model 3推出了具有以镍钴铝(NCA)为正极的“2170”圆柱形锂电池(单体电芯规格为21*70),能量密度达256wh/kg,单体体积能量密度更是高达733wh/L,为目前主流动力电池中最高。

不过,尽管在单体性能上有优势,但成组效率不高一直是松下“2170”电池被诟病的问题,其系统能量密度甚至不如宁德时代方形811体系电池系统能量密度。基于此,东北证券分析师笪佳敏3月12日报告即指出,特斯拉有必要来进一步提升电池的性能。

要解决此问题,笪佳敏认为,要么换用成组后能量密度满足要求但更便宜的方案,要么继续提升单体能量密度从而提升成组能量密度。目前看,主要的解决方法均是走的“去钴”路线,即低配版采用宁德时代“LFP+CTP”电池方案,高配版未来使用克容量更高的高镍低钴电池。

而这,也与松下此次提出的另一“去钴”目标不谋而合。虽然目前并不清楚“提高能量密度”与“去钴版本商业化”是否指的是同一件事,但无论如何,这两个目标均是特斯拉与松下目前迫切要解决的痛点之一。

宁德时代LFP步步紧逼 松下欲携新电池稳固主供地位?

对于特斯拉来说,与钴的爱恨情仇可以追溯到2018年,而随着钴价的水涨船高,钴越发成为了特斯拉降本路上的最大阻碍之一。

在“紧箍咒”下,马斯克早就把“无钴”挂在了嘴边,时不时就要说一嘴,今年以来更是动作频频,不仅国内绑定宁德时代磷酸铁锂电池,还透露将于今年的“电池日”上宣布有关自研电池的相关进展,有极大可能与“无钴”相关。

而对于松下来说,特斯拉与宁德时代的合作,无疑威胁了其特斯拉第一电池供应商的地位。要知道,除了受疫情影响的今年第一季度,宁德时代此前长期稳居动力电池装机量全球第一的宝座,是除了三星之外,松下最主要的竞争对手。

今年5月,宁德时代在其业绩说明会上表示,宁德时代对特斯拉供货时间大概是今年下半年,还透露,未来宁德时代的供货或将不限于磷酸铁锂或者三元电池,具体供货产品取决于市场需求。

就在本周一,有媒体报道称,国产特斯拉确定不再用松下电池,虽然此后特斯拉中国相关人士对财联社记者表示,这并非特斯拉官方消息,报道不准确,但仍让部分人对松下是否能继续得到特斯拉的“偏爱”浮想联翩。

3年内推无钴电池可能吗?

不过,无论松下是否能凭借改进版电池稳固“正宫”地位,当下,人们更加关心的,是松下是否能按照计划实现“无钴”。毕竟,当前研究显示,钴在三元材料电池体系的作用依然存在,而高镍体系钴含量低但对电池的稳定及循环寿命等作用暂无法证伪。

事实上,作为全球电动车龙头,特斯拉在“无钴”研究上也早已未雨绸缪。2015年6月,特斯拉与三元材料领域大牛Jeff Dahn所领导的25人研究团队签订了为期5年的独家合同。

根据过去几年Jeff Dahn团队发表的论文,一些与“无钴”电池相关的结论主要是:在NCA类型的高镍(Ni>90%)材料中,钴起的作用很小或几乎没有,但长时间低倍率循环过程中,正极容量衰减严重,例如即使相对表现最好的样品在 400 次循环后正极容量仅剩余不足70%。

此外,科研上初步证实有无钴化方案,但考虑到实验室方案至产业化量产一般需要较长时间,且目前实验室方案还有一些具体问题并未完全解决,因此大多数机构认为,现行条件下,特斯拉的绝对“无钴”锂离子电池暂时还不存在。

不过,东北证券分析师笪佳敏3月12日报告分析认为,随着实验室验证及产业化不断完善,东北证券预计,特斯拉可能于2023年前后将真正意义上开始量产使用“绝对无钴”电池,进入下一个“无钴化”阶段。该时间节点,也与松下此次提出的“2-3年内”相互吻合。

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