近日,路透社援引知情人士的消息称,特斯拉正在和宁德时代谈判,准备在上海工厂生产的电动车中使用不含钴的电池。一时间,国内外媒体纷纷猜测特斯拉将采用磷酸铁锂电池。而随后特斯拉官方账号的一句回复“无钴,不代表一定是磷酸铁锂”,让众人的目光又放到了特斯拉自己研制的超级电池上。
为什么要“无钴”?
原因很简单,特斯拉要降低成本。
特斯拉目前采用的三元锂电池中,“钴”的价格降低是成本的关键。三元锂电池的“三元”,是指正极材料使用镍钴锰酸锂的电池,这种电池以镍盐、钴盐、锰盐为核心原料。而在镍、钴、锰三种核心材料中,钴是最贵的材料,并且钴的含量在动力电池的正极材料中占据了1/5。而钴属于稀有金属,全球有将近一半的储量分布在非洲的刚果(金),这让其原材料价格水涨船高。目前,钴的价格大概在27万元/吨,并曾经一度达到80万元/吨的高位。动力电池在一辆电动汽车中要占据30%-40%的成本,因此电池的价格走向会直接影响到整车的成本。
据彭博社报道,目前电池厂商正在致力于降低三元锂电池正极中钴所占的比例,越低的钴含量意味着动力电池的成本就越低。目前,宁德时代的量产产品中,最低也就把钴的比例降到10%,即使是特斯拉和松下合作的NCA三元锂电池,钴的比例也只做到了百分比个位数。
而据《汽车新闻》援引消息人士称,宁德时代将为特斯拉供货的磷酸铁锂电池,只针对上海工厂生产的中国版特斯拉。此外,因为磷酸铁锂的能量密度低,所以仅用于特斯拉Model 3中续航里程最少的低配车型。据悉,特斯拉还希望宁德时代可以将供货电池成本降低20%左右。此举可以帮助特斯拉大幅降低该款车型的制造成本,从而将终端价格进一步降低,以提升销量。
超级电容是什么?
既然重头戏不是磷酸铁锂电池,那特斯拉自主研发的电池便备受关注。《底特律时报》指出,特斯拉自主研发的电池很有可能将是“干电极技术+超级电容”的组合。
谈论到这个话题,就不得不提2019年2月特斯拉收购的电池企业Maxwell。该电池企业擅长做超级电容,而且垄断干电池技术。目前,干电池能量密度已经实现300Wh/kg,目标可以超过500Wh/kg。此外,在改善充电性能、使用寿命的同时,其还能降低10%至20%的成本。
其实,马斯克与超级电容还有着非常深的渊源,如果马斯克没有离开大学,或许他将在超级电容技术方面小有成绩,因为超级电容是马斯克在大学期间主要的研究方向。
超级电容可以像电池一样存储电能,但它不是通过电化学方式,而是通过静电方式存储电能。因为储存方式的不同,导致了这两者在能量密度和功率密度上有着显著的差异:锂离子电池的能量密度通常在150-200Wh/kg,功率密度(也就是充放电速度)在250-350W/kg;而Maxwell目前的商用超级电容器能量密度为8-10Wh/kg(约为锂电池的5%),但是却具有较高的功率密度,为12-14kW/kg(约为锂离子的45倍)。
超级电容的主要功能就是汽车的“高速缓存”,能够满足瞬时加速和及时回收所需要的高功率密度要求,这便是其最大的价值所在。《纽约时报》有评论指出,“如果把锂电池比作马拉松选手,决定续航里程,那么超级电容就是100米短跑选手,能够在汽车启动和加速环节加强峰值功率。”
尽管特斯拉自主研发的电池似乎很有潜力,但彭博社指出,现阶段电池生产线的投资规模都在数十亿美元。而2019年特斯拉的Q4财报显示,特斯拉营业现金流为14.25亿美元,减掉资本开支的4.12亿美元后,自有现金流为10.13亿美元,马斯克现阶段还不敢乱花钱。此外,在一次财务电话会议上,在被问及电动皮卡Cybertruck量产要花多少钱时,马斯克称:“我们不评论这些详细的数字。三到四年间,我们需要的资金远超过能赚到的钱。”
而特斯拉的Semi电动货车方案也只是躺在电脑里面。和Cybertruck比起来,Semi更是电池消耗大户。而这几个车型的投产都需要大笔资金,特斯拉根本没有资金投入电池生产。而马斯克对新的融资计划也持谨慎态度,因为他担心空头的反应。
“热闹”的背后,松下退场
特斯拉借着在中国建厂的契机,引入LG化学、宁德时代两家新供应商,试图通过本土供应、技术改进等方式进一步降低成本。而在宁德时代发布公告的当天,丰田与松下宣布组建合资公司,丰田控股51%。
特斯拉与此前唯一的电池供应商松下之间的裂痕,可谓人尽皆知。此前,随着Model 3在海外交付量的提升,原本作为电池供应商的松下应该获得更多收益,但实际情况并非如此。随着Model 3产能提升,松下与特斯拉共同运营的Gigafactory工厂必须招聘更多的工人,因此生产成本提高导致亏损加剧。
松下的特斯拉电池业务经营亏损金额已经超过了13亿元。因而松下停止了对Gigafactory 1电池工厂的扩张计划,同时也暂停了对特斯拉上海工厂的投资。松下公司社长津贺一宏曾说:“马斯克一再提出降价要求,有一次我告诉他,我们会考虑把人员和设施全部撤出超级工厂。”
松下最终没有撤掉员工和工厂,但未来与特斯拉继续合作的可能性将越来越小。
《纽约时报》有评论指出,双方的合作关系早在去年就已然逐渐走向了“分道扬镳”。因为Model 3的定价是一款面向大众的汽车,也是特斯拉要实现盈利最为重要的产品。随着量产的增加,作为整车厂的角色,特斯拉希望该车型的量产成本能够降低,如此其才能保证,即便没有政府补贴,也能够以相对较低的价格获得用户的青睐。
而在电池业务上持续亏损的松下,如今需要的不仅是扩大产能,还需要提升电池价格,以此扭亏为盈。道不同,不相为谋。“分道扬镳”是必然的结果。