編者按：目前三元去鈷還到不了實(shí)用階段,特斯拉收購(gòu)Maxwell看中了干法技術(shù)干法技術(shù)還有很多好處，不僅帶來(lái)鋰離子電池性能提升，還能大幅度降低成本。

前段時(shí)間，特斯拉大肆宣傳準(zhǔn)備走無(wú)鈷路線。作為明星流量公司的特斯拉此舉對(duì)市場(chǎng)帶來(lái)了很大的影響。然而事實(shí)似乎并非如此，六月十六日，有媒體爆出消息稱(chēng)特斯拉從Glencore購(gòu)買(mǎi)鈷，交易量可能高達(dá)每年6000噸。

特斯拉此前一直使用松下供應(yīng)的三元電池(NCA)，其中含有鈷元素，為此，在去年的特斯拉財(cái)報(bào)電話會(huì)議上，有分析師向馬斯克提到鈷等稀有金屬大宗商品價(jià)格劇烈變動(dòng)將影響特斯拉的前景。馬斯克當(dāng)時(shí)對(duì)此的回應(yīng)是：可以把鈷的使用量降到零。自此以后，特斯拉將推出無(wú)鈷電池的概念誕生了。

三元電池去鈷，可行嗎?

2019年五月份，特斯拉宣布完成對(duì)Maxwell的收購(gòu)，Maxwell是全球著名的超級(jí)電容制造商，特斯拉收購(gòu)Maxwell并不想用超級(jí)電容代替鋰離子電池，而是看中了生產(chǎn)超級(jí)電容的干法技術(shù)。一位業(yè)內(nèi)資深專(zhuān)家告訴《我國(guó)汽車(chē)報(bào)》記者，相比于傳統(tǒng)鋰離子電池生產(chǎn)方法，使用干電極技術(shù)有諸多的好處。

二月三日，寧德時(shí)代公布通告稱(chēng)，公司擬與特斯拉及特斯拉(上海)有限公司簽訂協(xié)議。協(xié)議中約定，寧德時(shí)代將向特斯拉供應(yīng)鋰離子動(dòng)力鋰電池產(chǎn)品。坊間一直傳言，寧德時(shí)代將向特斯拉供應(yīng)磷酸鐵鋰離子電池。磷酸鐵鋰離子電池中不含有鈷元素，一些人自然把特斯拉上海廠的Model3將使用磷酸鐵鋰離子電池與無(wú)鈷電池概念聯(lián)系在一起。

超級(jí)電容不含鈷，磷酸鐵鋰離子電池不含鈷，無(wú)鈷電池的概念推出后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的炒作，概念似乎得到了強(qiáng)化。據(jù)金投網(wǎng)信息顯示，2019年0五月0五日，電解鈷ge99.8%，價(jià)格為263000-278000元/噸。2020年0五月二十日，電解鈷ge99.8%，價(jià)格為245000元/噸，大約一年時(shí)間，鈷價(jià)格降低了18000-33000元/噸。

假如按照特斯拉與Glencore每年6000噸交易量來(lái)估算，特斯拉可以省下約1500-2800萬(wàn)美元(折合人民幣1.08-1.98億元)。特斯拉與Glencore沒(méi)有公布協(xié)議細(xì)節(jié)，雙方約定的價(jià)格沒(méi)有對(duì)外公布，我們只能根據(jù)公開(kāi)資料推算。總之，鈷價(jià)下跌后，特斯拉可以節(jié)省一大筆錢(qián)購(gòu)買(mǎi)鈷金屬。

三元電池去鈷，可行嗎?曾有專(zhuān)家接受采訪時(shí)稱(chēng)，從理論上看，三元材料的無(wú)鈷化可以實(shí)現(xiàn)。無(wú)鈷化后，材料的組分會(huì)發(fā)生很大改變，正極材料也許會(huì)變成二元或四元材料，但基本結(jié)構(gòu)仍然不變。二元材料指的是鎳錳酸鋰，四元材料指鎳鈷錳鋁(NCMA)聚合物。

真鋰研究總裁墨柯在接受采訪時(shí)認(rèn)為，目前三元去鈷還到不了實(shí)用階段，松下、LG化學(xué)等電池巨頭也仍無(wú)法做到去鈷實(shí)用。

在特斯拉宣布完成對(duì)Maxwell的收購(gòu)時(shí)，記者曾采訪業(yè)內(nèi)多位專(zhuān)家。超級(jí)電容產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)、中車(chē)新能源總經(jīng)理陳勝軍告訴記者，超級(jí)電容不受鋰、鈷、鎳等貴金屬資源限制，重要原材料是活性炭，這種物質(zhì)重要來(lái)源于椰殼等自然界生物質(zhì)通過(guò)活化制成。

收購(gòu)Maxwell為了干法技術(shù)

特斯拉收購(gòu)Maxwell看中了干法技術(shù)，陳勝軍說(shuō)：干法工藝可以顯著新增極片活性物質(zhì)的負(fù)載量，從而有效提升儲(chǔ)能器件能量密度。據(jù)Tesla評(píng)估，該工藝假如應(yīng)用于鋰離子電池，在現(xiàn)有體系條件下可將鋰離子電池能量密度提升10%-30%以上。

鋰離子電池充放電過(guò)程中，從正極脫嵌的鋰離子，并沒(méi)有100%在放電時(shí)回到正極，假如可以從正極材料外再尋找到一個(gè)鋰源，保證正極脫嵌的鋰離子不會(huì)浪費(fèi)于化成過(guò)程，最終就可以提高全電池容量。這個(gè)供應(yīng)外界鋰源的過(guò)程，就是預(yù)鋰化。預(yù)鋰化關(guān)于提高動(dòng)力鋰電池的能量密度和循環(huán)壽命有著重要意義。傳統(tǒng)濕法工藝要使用大量的有機(jī)溶劑，很難實(shí)現(xiàn)預(yù)鋰化。干法技術(shù)在整個(gè)制備過(guò)程沒(méi)有溶劑參與，因此，在原材料混合階段就可以添加金屬鋰。

干法技術(shù)還有很多好處，不僅帶來(lái)鋰離子電池性能提升，還能大幅度降低成本。與傳統(tǒng)工藝相比，干法技術(shù)省卻了涂覆過(guò)程中的溶劑添加、干燥蒸發(fā)、二次輥壓等工序，成本自然大幅度降低，另外，電極切條分邊后，未與集流體涂覆的材料仍然可以再次輥壓利用。而傳統(tǒng)濕法不能如此重復(fù)利用。

在生產(chǎn)過(guò)程中，流水線必須將PTFE(聚四氟乙烯)纖維化，使活性物質(zhì)與纖維化的PTFE(聚四氟乙烯)形成網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，這是成膜前預(yù)處理的難點(diǎn)之一。在持續(xù)的擠出輥壓過(guò)程中，預(yù)處理后的活性材料仍然是粉體材料，使粉體材料能夠形成均勻一致的片狀材料，仍然是整個(gè)工藝流程中的又一個(gè)難點(diǎn)。

成型的片狀材料必須機(jī)械強(qiáng)度高，只有這樣才能保證整個(gè)工藝流程的持續(xù)生產(chǎn)，片狀材料還必須表面光亮，這樣才能保證均勻性、一致性較好。

特斯拉上馬鋰離子電池項(xiàng)目已是箭在弦上，不得不發(fā)，特斯拉上馬的鋰離子電池項(xiàng)目不是磷酸鐵鋰，早前就有報(bào)道是三元電池。然而，時(shí)間不等人，特斯拉不能等到干法技術(shù)真正取得突破才生產(chǎn)鋰離子電池，及早訂購(gòu)鈷可以保證自己在未來(lái)不處于被動(dòng)地位。