記者 | 周小飏
編輯 | 張慧 楊?lèi)?/span>
特斯拉CEO埃隆·馬斯克（Elon Musk）已經(jīng)放了電池界兩回鴿子了。
受疫情影響，原計(jì)劃于4月中旬舉辦的特斯拉“電池日”，已從5月延至了6月?！半姵厝铡笔翘厮估瓕⑴e行的投資人大會(huì)，會(huì)上將公布該公司在電池領(lǐng)域的重大進(jìn)展。
業(yè)內(nèi)最關(guān)心的莫過(guò)于當(dāng)天宣布有關(guān)電池成分的信息。
無(wú)鈷風(fēng)云
動(dòng)力電池?zé)o鈷化，引起了行業(yè)地震。從上游的鈷原料企業(yè)、中游的正極材料廠商，到下游的三元電池公司。
路透社2月18日?qǐng)?bào)道稱(chēng)，特斯拉正與寧德時(shí)代商談，將在上海工廠生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)使用無(wú)鈷電池。
翌日收盤(pán)，在剛果（金）擁有鈷礦的中國(guó)鈷業(yè)巨頭寒銳鈷業(yè)（300618.SZ）、華友鈷業(yè)（603799.SH）跌停，洛陽(yáng)鉬業(yè)（603993.SH）跌9.9%。
全球最大鈷業(yè)巨頭嘉能可的股價(jià)在2月19日小漲至232便士后震蕩下跌，3月23日的股價(jià)已對(duì)半腰斬至112.5便士。隨后始終未回到200便士以上。
據(jù)彭博社報(bào)道，特斯拉與嘉能可在商談長(zhǎng)期合同，為上海工廠供應(yīng)鈷。
2019年，特斯拉進(jìn)入中國(guó)，用11個(gè)月在上海建立了超級(jí)工廠，特斯拉Model 3由此開(kāi)始國(guó)產(chǎn)化。松下、LG化學(xué)和寧德時(shí)代（300750.SZ），是特斯拉在中國(guó)市場(chǎng)的電池供貨商。
一邊要鈷，一邊去鈷。多位業(yè)界人士對(duì)界面新聞?wù)劶按耸聲r(shí)認(rèn)為，這正是馬斯克的高明之處，一直將談判的主動(dòng)權(quán)掌握在自己手中。
馬斯克“要鈷”，是因?yàn)楝F(xiàn)在的三元電池生產(chǎn)還離不開(kāi)鈷，“去鈷”是由于想要降低電池成本。
電池作為新能源汽車(chē)的“心臟”，約占整車(chē)成本的三到四成。
三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，是目前電動(dòng)汽車(chē)最常用的兩種鋰離子動(dòng)力電池。前者能量密度高，續(xù)航能力強(qiáng)；后者安全性好，成本低。
作為三元電池正極材料中最昂貴的“一元”，鈷的作用主要是穩(wěn)定材料層狀結(jié)構(gòu)、提高材料循環(huán)和倍率性能。因?yàn)殁挼氖褂?，正極材料超過(guò)三元電池成本的40%。
目前，全球近七成的鈷供應(yīng)來(lái)自剛果（金），每噸鈷的價(jià)格高于3萬(wàn)美元。
鈷的稀缺性、剛果（金）政策的不穩(wěn)定性，以及頭部企業(yè)的限產(chǎn)保價(jià)政策，都會(huì)卡住新能源車(chē)企和電池企業(yè)的脖子。
西南證券的研報(bào)顯示，低鈷或無(wú)鈷的三元電池量產(chǎn)后，成本可降低30%。
三元電池?zé)o鈷化，是車(chē)企和電池企業(yè)的共同目標(biāo)。
馬斯克此前稱(chēng)，特斯拉將繼續(xù)改進(jìn)技術(shù)，爭(zhēng)取在下一代電池中完全拋棄鈷，改變“帶血的電池”的名聲——?jiǎng)偣ń穑┰试S使用兒童非法采挖鈷的行為。
松下是少數(shù)采用NCA技術(shù)路線的全球電池巨頭。該技術(shù)是高鎳低鈷的代表，含鈷量約5%。
代表高鎳低鈷方向的還有NCM811電池，含鈷量約7%；普遍應(yīng)用的NCM523電池，含鈷量則約12%。
根據(jù)正極材料聚合物元素的不同，市場(chǎng)上的三元電池分為NCA和NCM電池。NCA代表正極材料使用鎳鈷鋁酸鋰，NCM使用的是鎳鈷錳酸鋰，“523”、“811”代表鎳鈷錳三種元素的配比。
5月11日，寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群在網(wǎng)絡(luò)業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上稱(chēng)，寧德時(shí)代有自己的無(wú)鈷電池技術(shù)儲(chǔ)備，目前研發(fā)進(jìn)展順利，“是一個(gè)全新的、顛覆性的產(chǎn)品”。
誰(shuí)在去鈷中收益？
在這場(chǎng)去鈷運(yùn)動(dòng)中，磷酸鐵鋰電池成為最大受益方之一。
在特斯拉和寧德時(shí)代商量使用無(wú)鈷電池的第二日，磷酸鐵鋰電池板塊股票湘潭電化（002125.SZ）、德方納米（300769.SZ）、合縱科技（300477.SZ）錄得漲停。
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池的企業(yè)包括比亞迪（002594.SZ）、國(guó)軒高科（002074.SZ）、寧德時(shí)代等。
磷酸鐵鋰正極材料中不含鈷，成本只占電池總成本的不到15%。
信達(dá)證券的數(shù)據(jù)顯示，三元電池NCM523的總度電成本為724.91元/kWh，較磷酸鐵鋰電池的612.4元/kWh高出18.4%。
但巨頭們現(xiàn)在討論的無(wú)鈷電池，并不是在市場(chǎng)上應(yīng)用成熟的磷酸鐵鋰電池。
磷酸鐵鋰電池雖然穩(wěn)定且便宜，但其能量密度低，若安裝在汽車(chē)上，重量幾乎比三元電池多出一個(gè)成年人。
這意味著，它的續(xù)航里程不盡人如意。市面上使用磷酸鐵鋰電池的電動(dòng)車(chē)，續(xù)航里程約為200公里。
這顯然無(wú)法與三元電池400多公里的續(xù)航能力相提并論。
再加上中國(guó)政府對(duì)裝載三元電池新能源電動(dòng)車(chē)的補(bǔ)貼，磷酸鐵鋰的市場(chǎng)空間，從電動(dòng)車(chē)發(fā)展初期的絕對(duì)主流，被壓縮到現(xiàn)在只占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的不足三成。
為解決這一痛點(diǎn)，電池企業(yè)開(kāi)始研發(fā)新技術(shù)，以增加磷酸鐵鋰電動(dòng)車(chē)的續(xù)航能力。比亞迪推出刀片電池，寧德時(shí)代研發(fā)了CTP（cell to pack，無(wú)模組動(dòng)力電池包）技術(shù)。
在國(guó)家級(jí)某重點(diǎn)材料研究單位任職的沈浩看來(lái)，這些方法是通過(guò)優(yōu)化電芯尺寸、簡(jiǎn)化系統(tǒng)和模組等減重方式，以提高磷酸鐵鋰電池的能量密度。
“但這并沒(méi)有改變電池的電化學(xué)體系?！鄙蚝茖?duì)界面新聞?dòng)浾哒f(shuō)，行業(yè)更關(guān)注的，仍是三元材料如何去鈷。
無(wú)鈷做得到嗎
三元材料基礎(chǔ)上的無(wú)鈷電池，到底是什么樣的？
某高校重點(diǎn)材料實(shí)驗(yàn)室教授任原對(duì)界面新聞?dòng)浾叻Q(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?！比卧瓕?duì)界面新聞稱(chēng)。
二元材料指的是鎳錳酸鋰，四元材料指鎳鈷錳鋁（NCMA）聚合物。三元材料鎳鈷錳（NCM）去掉鈷，即變成了二元材料鎳錳酸鋰。
真鋰研究總裁墨柯對(duì)界面新聞?dòng)浾哒f(shuō)，正極材料技術(shù)進(jìn)步有兩大方向：一是高電壓化，二是高容量化。
“尖晶石結(jié)構(gòu)的鎳錳酸鋰，屬于5伏級(jí)高電壓方向。“墨柯稱(chēng)，對(duì)比目前3.7伏級(jí)的三元材料，由于電壓增加，電量也相應(yīng)增加。
但墨柯認(rèn)為，鎳錳酸鋰二元材料最大的問(wèn)題是，找不到與之匹配的電解液體系。
“現(xiàn)有的電解液體系會(huì)被分解，電池會(huì)失效?！蹦抡f(shuō)。
前身為長(zhǎng)城汽車(chē)動(dòng)力電池事業(yè)部的蜂巢科技，在5月18日稱(chēng)，推出了薄片式無(wú)鈷電池。
它用層狀材料鎳錳酸鋰，代替了三元電池正極材料商用的鈷酸鋰。
墨柯稱(chēng)，層狀鎳錳酸鋰屬于高容量方向，是在層狀鎳鈷錳（NCM）酸鋰的基礎(chǔ)上去鈷。
但墨柯認(rèn)為，目前三元去鈷還到不了實(shí)用階段，連松下、LG化學(xué)等最強(qiáng)的電池巨頭尚做不到“去鈷實(shí)用”。
前述正極材料企業(yè)高管稱(chēng)，無(wú)鈷電池的說(shuō)法并不準(zhǔn)確，“無(wú)鈷化”電池只是一個(gè)研究方向。
該人士稱(chēng)，目前特斯拉電池廠的正極材料含鈷量并不低，約為6%-7%。
“特斯拉希望下一代三元電池的含鈷量不超過(guò)3%甚至降為零。”該高管稱(chēng)，但即使是低鈷的三元電池，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用，最快也要兩三年后。
任原亦表示，無(wú)鈷化材料能否在電動(dòng)車(chē)上得到規(guī)?；瘧?yīng)用，還需要更多數(shù)據(jù)才能下結(jié)論。
與業(yè)內(nèi)傳聞相比，相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)業(yè)布局，更能反映市場(chǎng)真貌。
中國(guó)鈷業(yè)三巨頭目前并未對(duì)各自的鈷板塊作出調(diào)整。
鈷業(yè)占營(yíng)收七成以上的寒銳鈷業(yè)，在4月8日的網(wǎng)絡(luò)業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上稱(chēng)，短期內(nèi)，三元鋰電池依然是動(dòng)力電池的主流技術(shù)方向之一，公司將始終立足于鈷產(chǎn)品主業(yè)。
“隨著新能源汽車(chē)滲透率的不斷提高，即使在三元電池低鈷化的背景下，預(yù)計(jì)新能源汽車(chē)對(duì)鈷的需求仍將增加?！焙J鈷業(yè)董秘、副總經(jīng)理陶凱稱(chēng)。
更多企業(yè)將探索轉(zhuǎn)向了高容量材料。
前述正極材料高管認(rèn)為，高鎳低鈷是三元電池未來(lái)的一個(gè)實(shí)操方向。
任原也認(rèn)為，采用高鎳材料是業(yè)界比較認(rèn)可的提升電池能量密度的技術(shù)路線之一。
LG化學(xué)、寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科、格林美等企業(yè)，均在布局鎳鈷錳鋁（NCMA）電池材料。
這一四元正極材料的原理是，在鎳鈷錳正極聚合物里加入鋁元素，抑制高鎳的不穩(wěn)定性，三元變?yōu)樗脑牧?，逐漸實(shí)現(xiàn)低鈷化。
鈷業(yè)巨頭之一的華友鈷業(yè)，也已在印尼投資了鎳金屬和正極材料項(xiàng)目，其6萬(wàn)噸的鎳金屬項(xiàng)目有望今年投產(chǎn)。
此外，電池企業(yè)也在將三元電池向高鎳低鈷的NCM622、NCM811配比產(chǎn)品轉(zhuǎn)變。
寧德時(shí)代稱(chēng)，NCM811電池出貨量已占其總出貨量的20％。
新時(shí)代證券的研究報(bào)告認(rèn)為，相比普通三元材料，高鎳三元材料有三大壁壘：在前驅(qū)體制備、 正極材料燒結(jié)和生產(chǎn)環(huán)境方面要求相對(duì)苛刻；高鎳三元材料進(jìn)入電池廠商的技術(shù)門(mén)檻、認(rèn)證時(shí)間以及認(rèn)證難度都在提升；要對(duì)正極材料進(jìn)行摻雜改性以及表面包覆處理，且需要適合的高鎳電解液進(jìn)行匹配。
據(jù)界面新聞?dòng)浾吡私?，從單噸總成本看，NCM811電池的成本，比NCM523電池高出2萬(wàn)元，且前者的加工工序更為繁雜。
任原還表示，三元材料中，提高鎳的含量，會(huì)降低循環(huán)的穩(wěn)定性，安全性風(fēng)險(xiǎn)會(huì)加大。
“高鎳材料的電池循環(huán)穩(wěn)定性，可以通過(guò)優(yōu)化材料結(jié)構(gòu)、表面包覆等手段實(shí)現(xiàn)，安全性可以通過(guò)開(kāi)發(fā)配套的不燃電解質(zhì)、優(yōu)化電池結(jié)構(gòu)、添加過(guò)充保護(hù)、優(yōu)化熱管理系統(tǒng)等方式提升。”任潔稱(chēng)，但這些技術(shù)較為復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)高鎳材料的大規(guī)模應(yīng)用，還需要學(xué)術(shù)界和企業(yè)界共同努力。
這意味著，目前商用的三元電池仍離不開(kāi)鈷。
至于特斯拉會(huì)在電池日上曝出什么大新聞，業(yè)界只能根據(jù)馬斯克此前的只言片語(yǔ)作出猜想。
美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)新聞網(wǎng)站Electrekc稱(chēng)，特斯拉很可能在電池日上公布其“路跑者”（Roadrunner）自主電池項(xiàng)目，該項(xiàng)目以降低電動(dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)成本為目的；特斯拉也可能推出裝著新電池的Model S車(chē)型，以及宣布將在哪些工廠生產(chǎn)新電池。
墨柯則對(duì)界面新聞?dòng)浾弑硎?，特斯拉可能在電池日上公布三件事：和松下?lián)合開(kāi)發(fā)電池的進(jìn)展情況；宣布將使用磷酸鐵鋰電池，或者使用寧德時(shí)代的NCM523 CTP電池技術(shù)；宣布最新的干電極技術(shù)。
“沒(méi)人能猜到馬斯克下一秒又會(huì)醞釀什么變化，天才都是這樣的，像喬布斯也是。”一位特斯拉的粉絲在馬斯克的推特上留言道。
（應(yīng)采訪對(duì)象要求，文中沈浩、任原為化名）