特斯拉终于出招！新一轮电池大战打响

1. 特斯拉终于出招！新一轮电池大战打响

随着特斯拉2020年电池日的临近，其打造的新电池掀开了神秘的面纱。
据路透社报道，特斯拉将联手宁德时代，联合研发一种新的低成本、长寿命电池，并计划在今年底或明年初搭载在国产Model 3身上。
无独有偶，两天前广汽新能源刚对外宣称，基于三维结构石墨烯（3DG）材料的"超级快充电池"将在今年底搭载在量产车身上。
而比亚迪引以为豪的刀片电池，在一个多月前已正式推出市场，首款搭载刀片电池的纯电动车型汉EV已在欧洲首发。
从特斯拉到广汽新能源，主机厂的加入，让动力电池行业的硝烟愈发浓厚。一场全新的战争，在汽车主机厂之间开始打响。
马斯克的野心
受疫情影响不断延后举行的特斯拉"电池日"，吊足了大家的胃口。
上个月底，曾有媒体曝光特斯拉去年申请了一项"单晶镍钴铝电极"专利，并称这种工艺将使得电池在生命周期内可以充电4000次，100次循环后容量仅下降10%，有效延长电池寿命，累计里程有望超过100万英里。
日前，路透社援引知情人士透露，特斯拉计划在今年底或明年初引入一种新的低成本、长寿命电池，并搭载在国产Model 3身上，终生续航里程目标为100万英里（约为160.9万公里）。
值得注意的是，宁德时代是特斯拉这种全新电池的合作伙伴。
路透社此前就曾爆料，称宁德时代开发了一种更简单、更便宜的电池组包装技术，消除了捆扎电池的中间步骤，特斯拉有望使用该技术来帮助减轻电池重量和成本。
消息人士还透露，宁德时代还计划明年在中国向特斯拉供应一种改良的长寿命镍锰钴（NMC）电池，其阴极为镍含量为50％，而钴含量仅为20％。含钴量大大降低，意味着成本将更低。
这么多信息量，证明的是同一件事：马斯克（特斯拉CEO）不甘受制于人（动力电池生产商），同时想要将利润最大化。
他的野心，日月可昭。
高工产业研究所最新公布的数据显示，国产Model 3的电池由LG化学和松下供应，今年前四个月，这两家动力电池企业总计为特斯拉提供了1.45 GWh的动力电池。
上海超级工厂对特斯拉缓解产能焦虑、提升盈利能力的意义非常重大，其一季度高达25.5%的汽车业务毛利，就归功于上海工厂的盈利水平提升。
目前，特斯拉上海工厂的周产能为3000辆，未来有达到4000辆，到今年年中，年产能将达到20万辆。随着产能的提升，动力电池供应量也将逐渐增加，而自造动力电池，不仅可以确保供应，还能降低成本，从而进一步提升国产特斯拉车型的竞争力。
据悉，目前特斯拉正在与松下在位于内华达的超级工厂联合生产镍钴铝（NCA）电池，而上海工厂生产所用的NMC电池则从LG Chem位于中国的工厂购买。
无钴电池将是特斯拉下一阶段的研发重点。早在去年年中，马斯克就曾在推文中表示，"下一代电池将不使用钴。"
主机厂的新战场
马斯克用实际行动告诉我们，不想生产动力电池的主机厂，不是好主机厂。
于是，在全球汽车工业向电动化推进的同时，主机厂围绕新能源汽车燃起的战火，开始蔓延到了动力电池领域。
就在两天前，广汽新能源放出了石墨烯电池大招，在业界引起了话题。广汽新能源对外宣称，基于三维结构石墨烯（3DG）材料的"超级快充电池"将在今年底从实验室走向实车，相关技术成果将搭载在埃安车型身上。
石墨烯电池具有超轻、超高强度、超强导电性等特性，它的神奇之处在于，"超级快充电池"仅需8分钟即可充电85%，充电时间接近传统燃油车的加油时间，且电池寿命和安全性均已达到使用标准。
尽管广汽新能源对石墨烯的具体应用方式没有过多消息，但毫无疑问，已研发石墨烯技术六年的广汽新能源，肯定已积累了不少研发经验。
另一方面，比亚迪的"刀片电池"，早已在今年3月底便推出市场，目前已用在比亚迪汉EV身上。
据悉，这种全新的动力电池技术，拥有其他动力电池难以比拟的安全性和长续航能力，搭载刀片电池的汉EV，续航因此达到了605公里，完全不输给一般的三元锂电池。
在国外，跨国车企们也刮起了自建动力电池厂风潮，所走的路线各不相同。
大众集团与瑞典电池制造商Northvolt的合资企业正在逐渐成型，预计将于2024年初开始生产锂离子电池。
宝马与丰田合作开发氢燃料电池动力系统，这套系统搭载在2019年法兰克福车展发布的i Hydrogen NEXT车型上。
丰田自行研发的固态电池技术将用在其为2020年东京奥运会提供服务的电动汽车上，预计2025年左右可大规模批量生产。
随着全球汽车电动化加速到来，动力电池将成为主机厂全新的战场，并随着电动车的普及而展开激烈的角逐。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

2. 特斯拉电池日九大看点 百万英里电池和新电池技术为最大关注

易车讯 备受瞩目的特斯拉电池日即将在北京时间9月23日的凌晨举办，作为电动车领域的领跑者，特斯拉也将会在电池日带来重大的新闻，结合此前的新闻，我们预测将会有一下几点值得密切关注。

看点一：
特斯拉可能将宣布开始制造自己的电池（Project Roadrunner）。该电池将比特斯拉Model 3和Model Y中使用的2170规格（直径21mm长度70mm）电池更大，据悉可能直径会达到54mm，也就是未来特斯拉电池代号将是54XX。如果特斯拉已经解决了大体积电池的散热问题，那么新电池将带来更低的成本。


看点二：
电池化学性能的改变。特斯拉可能会增加电池阳极中的硅以增加能量密度，当然存在的疑问是密度增加多少而不损害电池寿命？另外，还可能会减少阴极中的钴的使用。钴价格昂贵、稀缺。马斯克两年前宣布，他们的下一代电池中将不含钴。这很可能是他们将在电池日宣布的下一代电池。


看点三：
重磅的百万英里电池。据称，宁德时代与特斯拉合作了该项目，宁德时代表示，已经准备好制造一个足以行驶124万英里（约200万公里）的电池。这也将是改变电动车行业的重磅技术，据传将在这次电池日正式宣布。
看点四：
干电池技术。特斯拉去年收购了Maxwell Technologies科技公司的干电池电极技术。这项电池技术可以提高密度，并且可以将制造电池所需的空间减少16倍。由于特斯拉持有这家公司以及其技术，这可以降低10％～20％以上的成本。

看点五：
可能会提及新的电池组封装技术。这种电池解决方案意味着单个电芯无需将放入模块中再将其放入电池组中。特别是如果电芯单元较大，则可以省除一步封装步骤，马斯克表示十年前就打算这样做，他表示特斯拉将来不需要这些模块。

看点六：
更快的充电技术。充电速度是说服传统内燃机用户转向电动汽车至关重要的因素。特斯拉已将V3充电从90kW提升到250kW。马斯克曾经承诺Cybertrack皮卡车的充电率将超过250kW，也许明天就是宣布这项技术的时候。

看点七：
Plaid动力总成。适用于Model S、X以及Roadster的Plaid动力总成也可能在明天宣布。在明天的电池日上宣布的话，应该会比单独为此开发布会带来更多的关注度，这项特斯拉想要凭借Plaid动力总成在纯电性能车领域占据一席之地的技术，也将有大概率在明天露面。
看点八：
供应商的关系。我们还不确认特斯拉是否会自产电池，以及自产电池的装车量。以及采用自产电池之后，特斯拉是否会减少对松下、宁德时代或LG电池的采购。如果特斯拉没有宣布，也不排除会有记者对此发问。
看点九：
特斯拉计划到2030年将电池产量每年增加50倍至2兆瓦时。电池技术的更新将直接影响到特斯拉的计划是有的放矢还是放空话，在电池日上特斯拉是否会对此给出具体计划的细节和精确的时间点。
以上便是这次特斯拉电池日最有可能，也最令人期待的几个重磅技术看点，至于到底会实现多少，答案要等到明天早上揭晓。请关注易车，将第一时间带来有关特斯拉电池日的报道。

3. 通用砸千亿猛追特斯拉背后，这款动力电池是关键

动力电池技术正在发生一场深远的变革，磷酸铁锂电池、三元锂电池之后，四元锂电池也在本月驶入产业视线内。
2020年3月4日，通用的“EV week”活动上，通用与它的合作伙伴LG化学一同推出一款新的电池产品Ultium。

▲通用新电池Pack
这款产品的核心并不是被外界吹得神乎其神的电池包技术，其关键在于，Ultium电池的电芯将会使用LG化学最新研发的NCMA四元锂电池。
这款电池的技术原理是通过向NCM三元锂正极材料，混入少量的铝元素，使原本性质活跃的高镍三元正极材料在保持高能量密度的同时，也能维持较稳定的状态。
可以认为，NCMA四元锂电池解决了当下三元锂电池面临的诸多疑难杂症。
与NCM/NCA三元正极材料相比，NCMA四元正极材料在多轮充放电循环后，H2-H3（指正极材料微裂纹增加到难以复原的状态，引起电池内部参数变化）的不可逆相变电压保持稳定，材料内部微裂纹较少，正极材料中过渡金属的溶解情况不明显。同时，NCMA正极材料的放热峰值温度也更高，热稳定性更强。
值得注意的是，NCMA四元正极材料中，成本最为昂贵的钴元素，含量从NCA/NCM 622中的20%下降至5%，成本进一步降低。按照LG与通用公布的数字，NCMA四元电池的量产成本为100美元（约合人民币694元），而此前，LG化学NCM 622的量产成本约为148美元（约合人民币1027元）。
高能量密度、高稳定性、低成本，原本在NCA/NCM三元锂电池上难以同时实现的特性，在NCMA四元锂电池上达成，对于动力电池产品而言，NCMA的量产将会掀起一股技术路线升级的浪潮。
在这股浪潮之中，上游矿业与中游材料商向下游提供的产品必须快速迭代，动力电池企业的技术路线也必须做出新的选择，而新能源整车厂则需要为新的电池技术进行车型的适配，整个新能源产业链都将受到巨大的影响。
一、解密NCMA电池技术原理 已成高能量密度电池有效解决方案
NCMA四元锂电池并不是一项全新的动力电池技术。
从材料构成上来看，这一技术是基于目前两大主流三元锂电池体系NCM与NCA混合而成。
而从电池结构上来看，它也并不像固态电池、锂硫电池、锂空气电池一样对电池主体结构进行改变。
但这项技术却有引领三元锂电池迈向下一个阶段的潜力。

▲通用与LG合作的电 
从本质上来看，所谓NCMA四元锂电池，就是使用了NCMA四元正极材料的电池体系。
其原理，是在原本的NCM三元正极材料中混入微量的过渡金属铝，形成四元正极，以保证在正极富集镍元素的同时，电池的稳定性与循环寿命不受影响。
在这一转变过程中，原本NCM三元体系的Li[Ni-Co-Mn]O2正极材料体系变成了Li[Ni-Co-Mn-Al]O2（正极材料的化学构成发生了改变）。
过渡金属铝元素的加入所形成的Al-O化学键强度远大于Ni(Co，Mn)-O化学键，从化学性质上增强了正极的稳定性，进而使得NCMA四元电池H2—H3不可逆相变的电压在经过多次循环后仍然保持稳定状态，且Li元素在正极的脱嵌过程中不易释放氧元素，减少了过渡金属的溶解，提升了晶体结构的稳定性。
而稳定的晶体结构则减少了充放电循环过程中，正极材料微裂纹的形成，正极阻抗的上升速度得到抑制。
与此同时，有研究表明，NCMA的正极材料放热峰值反应温度为205摄氏度，高于NCA正极材料的202摄氏度与NCM正极材料的200摄氏度，这意味着NCMA正极材料的热稳定性更加优秀。
这一特性对于目前动力电池正极高镍路线而言十分关键。
随着电动汽车续航里程的市场需求从早期的300公里不到，到如今的600+公里，三元锂电池的能量密度不断推高，高镍路线不断明确。

▲使用新型电池的Model 3续航将接近600公里
现阶段NCM/NCA 811三元锂电池中，正极的活性物质镍元素的摩尔比已经超过了8成，这一类电池被称为8系三元锂电池。
而在8系三元锂电池之后，镍元素含量超过90%的9系三元锂电池正在蓄势待发。据高工锂电报道，知名锂电材料供应商格林美目前已经完成了镍元素摩尔比例分别达到90%、92%、95%的Ni90、Ni92、Ni95等三元前驱体材料的研发与量产。
不过，看似美好的技术前景背后，隐忧也在不断浮现。
有研究表明，随着三元锂电池正极材料中镍元素的富集，电池的容量保持能力与热稳定性出现了下滑。
当NCM三元锂电池正极的镍含量超过60%，NCA三元锂电池正极的镍含量超过80%，在经过一定次数的循环后，电池正极材料中的微裂纹显著增加，电极阻抗增大，正极开始向电芯中析出大量的氧气。
这一现象直接导致了高镍三元锂电池容量的快速衰减与安全隐患的增加，近年来不断出现的电动汽车自燃事故大多与动力电池的安全隐患有关。
无论是改良电池包形态，还是调整电池管理系统，对于这一情况的缓解都只是杯水车薪。在这样的节点上，动力电池产业开始从材料出发，摸索更具前景的动力电池解决方案。
NCMA四元锂电池正是在这一过程中诞生的技术方案，其稳定的理化结构能够支撑起动力电池未来的高镍路线。
同时，相对廉价的铝元素的混入，大幅减少了动力电池正极中昂贵的钴元素的含量，对于动力电池的降本也十分有效。
无论是技术路线，还是市场层面，NCMA四元锂电池的未来前景都十分广阔。可以认为，四元锂电池是全固态电池诞生之前，最具变革意义的电池技术，动力电池新一轮的技术浪潮将由此开启。而在这轮浪潮中，率先拿出四元锂电池成品的通用与LG无疑是领先了一步。
二、韩国电池专家证明NCMA电池三大优点
目前，韩国汉阳大学锂电专家Un-Hyuck Kim已经通过实验，证明了NCMA四元锂电池在高镍技术路线上的优异性能。
2019年4月2日，Un-Hyuck Kim团队在美国化学学会期刊（ACS）上发表了一篇名为《锂离子电池四元分层富镍NCMA正极》的论文。
论文从容量衰退情况、H2-H3的不可逆相变电压变化情况、正极颗粒微裂纹情况、锂离子脱嵌时氧的释放情况以及热稳定性等五个方面对比了镍含量90%左右的NCM、NCA、NCMA正极材料的性能。
1、NCMA四元锂电池容量衰退情况不明显
为防止实验出现误差，Un-Hyuck Kim团队对2032组电池进行了对照试验。

▲电池容量衰减对比实验数据
在30摄氏度，0.1C的实验条件下，这些电池被置于2.7V-4.3V的电压之间进行循环的初始充放电测试。
其中，镍含量90%的NCM90电池拥有229mAh/g的初始放电容量，镍含量89%的NCA89与NCMA89则分别拥有225mAh/g与228mAh/g的初始放电容量。
可以发现，三种高镍电池的初始放电容量非常接近，但在经过100次充放电循环后，NCMA89电池的放电容量下降至原先的90.6%，而NCM90与NCA89的放电容量则分别下降至原先的87.7%、83.7%。
而在同样温度、同样电压的情况下，将放电倍率提升至0.5C，再对同样（全新）的电池组进行试验。
在经历100次循环后，NCMA89、NCM90、NCA89的放电容量分别下降至原先的87.1％，82.3％和73.3％。
为更接近实际情况，Un-Hyuck Kim团队将电池置于25摄氏度、1C、3.0V-4.2V的环境中又进行了1000次的充放电实验。
这次的结果是，NCMA89电池维持了84.5%的初始容量，NCM90电池与NCA89电池的容量分别下降至初始的68.0％和60.2％。
由此可见，NCMA四元锂电池在高镍路线上的稳定性远优于NCM与NCA三元锂电池，越是接近实际的使用情况，这一优势也越发明显。
2、NCMA四元锂电池结构更加稳定
电池容量的衰减在正极材料这一块，主要体现在H2-H3的不可逆相变与正极材料微裂纹方面。

▲三种电池H2-H3不可逆相变情况
所谓H2-H3的不可逆相变，主要是用来体现正极晶格的变化与锂离子嵌入、脱嵌过程的可逆性（氧化还原峰）。
H1-H2的过程通常是可逆的，而一旦电极出现H3相，则是出现了不可逆的变化，锂离子嵌入与脱嵌的能力都会有所损失，当电压超过一定值，亦或放电倍率达到一定的倍率，H3相便会出现。
因此，对电池性能的考量会体现在出现H3不可逆相变的电压数值变化与氧化还原峰的变化上。
通过对NCMA89、NCA89、NCM90三类电池进行100次的充放电循环测试，Un-Hyuck Kim团队发现，只有NCMA89的H2-H3不可逆相变的电压几乎维持在了初始的状态，而NCM90与NCA89电池的H2-H3不可逆相变的电压均出现了不同程度的下滑，氧化还原峰下降。
即是说，在多次的循环中，NCA与NCM正极材料的电池更容易出现H3相，可逆性出现下滑。
在正极材料的微裂纹方面，不同材料的属性也有所不同，但微裂纹的出现将会影响电极的阻抗，一旦阻抗增大，对于电池的电流充放都会造成影响。

▲三种电池正极材料微裂纹情况，上下两排图片从左至右依次是NCA89电池、NCM90电池、NCMA89电 
上文描述中已经提到，NCMA89电极较难出现H2-H3的不可逆相变，其具备较强的机械稳定性。Un-Hyuck Kim团队的实验也证明了这一点，在多次充放电循环后，NCMA89电池正极材料的微裂纹明显少于NCM90与NCA89电池。
除此之外，锂离子脱嵌过程中释放的氧也会溶解过渡金属，导致正极材料结构不稳定。
Un-Hyuck Kim团队通过密度泛函理论（DFT）对NCMA89、NCM90、NCA89电池的氧空位能进行了计算，发现三者的氧空位能分别为0.80eV、0.72eV和0.87eV。
从这一数值可以看出，Al-O化学键稳定的NCA89电池最不容易发生氧的释放，NCMA89电池同样较为稳定，而NCM90电池氧的释放所需要的能量最少，最容易导致正极材料结构发生变化。
3、NCMA正极材料热稳定性更强
考虑到电极材料的热稳定性对于电池安全的影响也极为重要，Un-Hyuck Kim团队还采用差示扫描量热法（DSC）对正极材料放热反应的峰值温度进行了测量。
测量结果显示，NCA89电池正极放热反应的峰值温度为202°C，发热量为1753J/g，而NCM90电池正极显示的峰值温度为200°C ，发热量为1561J/g。相比之下，NCMA89电池的正极放热反应峰值温度为205°C，而发热量仅为1384J/g，NCMA四元锂电池的热稳定性明显优于另外两类电池。
综合多次充放电循环后的容量衰退，H2-H3的不可逆相变、正极材料微裂纹、锂离子脱嵌时氧的释放情况以及热稳定性等五个方面的测试，Un-Hyuck Kim团队最终证明了NCMA正极材料在高镍路线上的优异表现。
三、NCMA正极材料短期量产成本较高 但长期成本更优
但现阶段的NCMA四元锂电池并非完全没有缺点，首先，NCMA四元锂电池的核心——正极材料的制备工艺要比NCM与NCA电池更为复杂。
Un-Hyuck Kim团队在2019年3月发布于Materialstoday的论文《成分与结构重新设计的高能富镍正极，用于下一代锂电池》。

▲Un-Hyuck Kim团队发布的论文
论文中提到，NCMA正极材料的制备步骤大致可分为六个阶段：
1、使用硫酸镍溶液与硫酸钴溶液通过共沉淀法制备球形NC-NCM[Ni 0.893 Co 0.054 Mn 0.053 ]（OH）2前体，用作制备[Ni 0.98 Co 0.02 ]（OH）2的起始材料，并加入间歇反应器。
2、在惰性气体（氮气）环境下，连续在间歇反应器中加入特定量的去离子水、氢氧化钠溶液、氢氧化氨溶液，同时，将定量的氢氧化钠溶液与足量的氢氧化氨溶液（螯合剂）泵入反应器。
3、在合成过程中，最初形成的[Ni0.98Co0.02]（OH）2颗粒逐渐变成球形。
4、为构建NC-NCM结构，将定量的硫酸镍溶液，硫酸钴溶液与硫酸锰溶液（Ni：Co：Mn=80:9:11，摩尔比）引入反应器，制成[Ni 0.80 Co 0.09 Mn 0.11]（OH）2，通过调整原料用量，最终获得[Ni 0.893 Co 0.054 Mn 0.053 ]（OH）2粉末。
5、将粉末过滤，洗涤，并在真空110摄氏度的环境下干燥12小时。
6、为了制备Li [Ni 0.886 Co 0.049 Mn 0.050 Al 0.015 ] O 2，将前体（[Ni 0.893 Co 0.054 Mn 0.053 ]（OH）2）与LiOH·H 2 O和Al（OH）3 ·3H2O混合，并在纯氧730摄氏度环境下煅烧10小时。
如果是进行NCM正极材料的制备，可以省去步骤6中加入铝的步骤；而如果是进行NCA正极材料的制备，则可以省去步骤4。
因此，NCMA正极材料的生产工序要比NCM与NCA正极材料的生产工序都更复杂，其短期生产成本必然会更高。
与此同时，铝的用量也需严格控制，用料过多或过少都会影响电池的能量密度，并使稳定性出现衰减，这一工序的引入对生产工艺无疑提出了更严格的要求。
但从长期的角度来看，铝的引入减少了钴的使用，以LG化学与通用合作的Ultium电池为例，该电池中钴元素的含量减少了70%。
而这一情况则能够降低动力电池的生产成本，据了解，2019年7月钴湿法冶炼中间品进口均价19707美元/吨（约合人民币13.7万元/吨），而良品铝矾土的价格大约在1200元/吨。
生产工艺的复杂或许会短暂延缓NCMA电池占领市场的脚步，但长期的利益还是会驱使动力电池厂与车企使用NCMA四元锂电池。
四、NCMA电池2021年量产 材料商、电池厂、整车厂纷纷布局
目前来看，虽然NCMA仍处于产业化的初期，但已经有多家公司进入这一领域进行布局，从公司属性来看，可以分为三类玩家：锂电材料供应商、动力电池企业、整车厂。
1、锂电材料供应商
根据公开信息，锂电材料供应巨头Cosmo AM&T、格林美已经率先在这一领域进行布局。
Cosmo AM&T是LG化学NCMA四元锂电池正极材料的主要供应商，该公司表示，其目前正在研究NCMA高镍正极材料，其中镍含量达到92%，正极能量密度为228mAh/g。
该公司预计会在2021年实现四元正极材料的量产，在量产后会首先与LG化学进行验证，不过该公司在正极材料方面也与三星SDI达成了合作，因此也很可能会向三星SDI供应NCMA正极材料。
而格林美日前在回答投资者提问时也曾透露，公司完成了四元正极材料的研发与量产工作，正在与客户进行吨级认证。
除此之外，企查查显示，美国新能源材料初创公司林奈新能源在中国的分公司申请了四元正极材料的专利，并于2019年2月5日公开了公告。
2、动力电池企业
目前布局NCMA四元锂电池的动力电池企业主要是中韩电池企业。
在中国动力电池企业中，国轩高科与蜂巢能源率先进行了四元锂电池的布局。
蜂巢能源在2019年7月的发布会上发布了NCMA四元锂电池产品，据了解，该产品自2018年3月在蜂巢内部立项，经历了16个月的研发得以面世。

▲蜂巢能源发布会
但目前，蜂巢能源还不具备四元锂电池的量产能力，蜂巢能源总经理杨红新表示，该公司会在2019年第四季度完成NCMA四元正极材料的产能布局，初期产能每年100吨。而到2021年，蜂巢能源就会正式量产NCMA四元锂电池。
国轩高科则没有这么高调，企查查信息显示，2016年，国轩高科申请了两款四元锂电池的制备方法专利，两项专利分别于2018年与2019年获得发明授权。
但国轩高科的技术路线相对小众，其申请的是NCAT（镍钴铝钛）与NCMT（镍钴镁钛）正极材料的制备专利。
宁德时代暂时没有对外宣布会进行NCMA电池的研发，但考虑到格林美是其正极材料的供应商之一，因此宁德时代同样有可能在暗中进行NCMA电池的研发工作。
韩国电池企业中，LG化学率先宣布将会量产NCMA四元锂电池，并将其运用到与通用合作的Ultium电池组中。Lg化学表示，这款电池的能量密度将会达到200mAh/g（并未透露是否是电芯能量密度）。
3、整车厂
目前明确表态将使用NCMA四元锂电池的整车厂只有通用一家，该公司在3月4日开幕的“EV week”上公布了与LG化学合作研发电池的项目，而该项目的核心就是NCMA电池与Ultium电池组技术。
据了解，通用将会在其最新的电动汽车平台上使用该电池，为不同的车型提供50kWh-200kWh的电池组，电池组的成本将会下降至100美元/kWh（约合693元/kWh）。

▲通用全新电动车平台
如果计划顺利，通用未来3年将会推出20款电动汽车，并在2025年达到100万辆电动汽车的销量。
一旦通用借助NCMA电池实现了电动化的成功转型，各大车企也会争相进行效仿，布局NCMA四元锂电池的车企将会大量增加。
锂电材料商、动力电池企业、整车厂三方入局，意味着NCMA四元锂电池方案很有可能会成为未来动力电池的备选方案之一。
如果顺利实现大规模商用，这一产品将会对上游矿业、中游动力电池企业、下游整车厂造成影响。
对于上游矿业而言，钴矿需求量大幅减少，一度处于高位的钴价有可能出现大幅下滑。
对于动力电池企业而言，新一轮技术的迭代将会为头部动力电池企业带来福利，谁先布局的企业将能够抢占第一拨市场，而晚布局的企业则可能面临落后或是被淘汰的情况。
对于整车厂而言，NCMA四元锂电池由于减少了钴的用量，成本大幅降低，车企生产电动汽车的成本压力下降。并且NCMA电池拥有更加优秀的循环寿命与稳定性，电动汽车产品的可靠性将会得到提升。
结语：四元电池时代将至？
通用与LG合作的四元锂电池很有可能会掀起一轮动力电池的产业变革，对比NCM/NCA三元锂电池产品，四元锂电池有着循环寿命更长、安全性优秀、成本更低等优点。对于车企和电池厂而言，这些优点意味着四元锂电池是一个难以拒绝的选项。
但不到大规模量产，四元锂电池的命运尚且无法盖棺定论，三元锂电池后续的发展路线众多，且新的技术在生产工艺、材料等方面均有变革。
单从材料来看，镍锰酸锂“无钴”电池、锂硫电池、锂空气电池都是成为四元锂电池的潜在竞争者，这些电池产品对比目前的三元锂电池同样有着不小的性能优势。
只能说，四元锂电池是目前相对而言接近量产的三元锂电池替代方案，后续情况仍需持续观望。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

4. 特斯拉电池是什么电池

特斯拉的车型都采用三元锂电池，其正极由三元材料制成。
三元材料是指镍、钴、锰三种材料。有些三元锂电池也用镍、钴、铝做正极。三元锂电池是目前比较流行的电池，大部分 纯电动 汽车都在使用三元锂电池。锂电池重量更轻，能量密度更高，非常适合纯电动汽车。一些纯电动汽车也使用磷酸铁锂电池，比三元锂电池更安全。

简介
但磷酸铁锂电池的能量密度比三元锂电池低，重量也更大。特斯拉用的是索尼的18650电池，大小和5号电池差不多。特斯拉大约有8000块电池。特斯拉的纯电动汽车性能强劲，续航里程长，很多车友都非常喜欢特斯拉汽车。
特斯拉的电池组在底盘上，大部分纯 电动车 都会在底盘上安装巨大的电池组，这样可以降低整车的重心。高性能纯电动汽车的操控非常好，电机的动力输出方式与内燃机不同。电机的动力输出方式更适合走走停停的城市道路。

5. 特斯拉使用了什么电池

特斯拉有很多款车型，每个车型使用的电池型号是不同的，拿models这款车为例，这辆车使用的是NCR18650电池。
这款车使用了近7000块电池，这些电池的生产厂家是松下集团，这7000块电池进行了两次分组，然后将电池进行串联合成。
NCR18650电池的性能非常高，只有使用这种型号的电池才能够使特斯拉拥有更好的性能。
特斯拉在生产汽车的过程中，为了保护这7000块电池不受伤害，在电池组的附近都进行了钢筋以及框架的加固，因为电池是放在汽车底盘上的，为了防止汽车在行驶过程中产生磕碰，才会对电池组进行加固。
拿models这款车来说，这款车的最大续航里程为650-660公里，电动机的最大功率为577kw，最大扭矩为844牛米，从这车的参数表现来看，我们就可以知道特斯拉使用的电池质量和性能是非常好的。
这个电池组的容量是85kwh，这7000块电池储存的电量可以供普通家庭用电一个月。
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6. 特斯拉“新型电池”谍照泄漏，“电池日”或将比预期更加疯狂

特斯拉（Tesla）的“电池日”近日被大肆宣传，以至于该活动必须包含一些真正令人惊叹的东西才能达到预期。
  
 在这场备受期待的活动之前，一幅被泄露的图片出现了，据称是特斯拉“Roadrunner”系列的一款电池。如果曝光的内容被证明是是的，那么“电池日”不仅会达到预期，而且会比预期的更加疯狂。
     
 这张被泄露的图片最初发表在关于电动 汽车 行业媒体Electrek的一份报告中，其特征是一个巨大的电池，据说是“Roadrunner”电池系列的产品。该出版物指出，这张照片是通过匿名来源发送的，并得到了另一个独立来源的证实。
  
 从一开始，很明显这个电池是巨大的，比传统电池更接近超级电容器的大小。电池发烧友在网上的初步观察也指出，这种电池设计将带来一些根本性的改进。
     
 推特用户BRCooper爆料称：“辊被推入罐体，铜阳极朝下。将罐放入第一个集电板的孔中。介电分离器520夹在中间，上盖板位于组中每个电池的铝集电极盖上，从而提供了积极的联系。没有单独的电池盖。盖板是该组中所有电池的盖和连接。整个东西都放在一个槽中，电介质冷却剂被泵入箱内。”
  
 尽管Electrek的消息来源提到“Roadrunner”电池将是该电动 汽车 制造商当前在Model 3和Model Y中使用的2170电池直径的大约两倍，但熟悉电池技术的特斯拉爱好者BRCooper观察到，泄漏图像的侧面印有数字“ 054”。如果这个数字代表电池的直径，则表明特斯拉的“Roadrunner”电池采用的尺寸为54×98，是2170电池体积的10倍。
     
 正如YouTube网站The limit Factor频道的Jordan Giesige所指出的，下一代电池采用54×98的尺寸会对整个电池制造过程以及特斯拉 汽车 整体性能产生诸多影响。有了更大的电池，特斯拉可以生产比以前少一个数量级电池的电池组。
  
 这将使该公司仅使用目前1/10的辊，罐体，电解质填充和焊缝数量。这样的策略开启了大规模降低成本的大门，这可能有助于将电动 汽车 的价格压低到一个显著的程度。
     
 但不管它的实际大小，“Roadrunner”电池的设计似乎是从单元到包装的插入式设置进行了优化和设计的。有趣的是，在泄露的图片中，“Roadrunner”电池似乎采用了“带表电极的电池设计。
  
 埃隆·马斯克(Elon Musk)去年称其“比听起来要重要得多”。如果“Roadrunner”电池确实是受到了特斯拉台式电极专利的启发，新的外形因素将为提高性能和进一步降低生产成本铺平道路。
     
 更值得注意的是，这些改进成为可能的只是Roadrunner cell的新外形因素和设计。Jordan Giesige指出，单从“Roadrunner”电池的设计和54×98外形因素来看，特斯拉在对电池化学成分做出任何重大改变之前，可以接近300 wh/kg。
  
 埃隆·马斯克实际上也提到了从2018年的250 wh/kg提高了30-40%，也就是从325-350 wh/kg。当时，批评人士认为马斯克的预测是不切实际的，但随着电池日的临近和谍照的开始出现，325-350 wh/kg的可能性越来越大。

7. 特斯拉“百万英里”超级电池即将到来，曾经的软肋成为最大的底牌

   
   
   特斯拉的电池蓝图有了新动向。
   4月29日，特斯拉CEO埃隆·马斯克（Elon Musk）在2020年一季度业绩电话会议上表示，5月下旬的“电池日”将是特斯拉 历史 上“最令人激动的一天”。
   无独有偶。据韩国时报近日报道，特斯拉已与韩国韩华集团（Hanwha）签订了制造电池机器的订单，以建造自己的电池。韩国 科技 网站The Elec称，韩华集团的电池生产设备最初将会提供给特斯拉在加利福尼亚的弗里蒙特工厂，然后再提供给特斯拉内华达州工厂。
   这是制造电池的最后一步。2019年4月，马斯克曾宣布，预计2020年将推出使用寿命超过100万英里（160万公里）的电池。同年9月，特斯拉电池研究方向合作专家杰夫·达恩（Jeff Dahn）发表的一篇论文提及该项技术，称该技术可以将电池的寿命提升至4000次。
   Electrek近日报道称， 特斯拉已经通过加拿大特斯拉分公司就该技术成功申请了国际专利，这意味着特斯拉自产的寿命超“百万英里”的超级电池，或许即将到来。 
   一直不希望在电池领域被“卡脖子”的特斯拉，逐渐掌握越来越大的话语权。
     
   今年2月份，Electrek报道称，特斯拉正在弗里蒙特工厂建造一条电池生产线试点，以生产更便宜更节能的电池。其中提到，特斯拉还为这个业务制定了一个目标，每千瓦时的成本要下降到100美元。
   每千瓦时100美元被视为电池的终极目标价格，该价格可以让电动 汽车 与燃油车达到同等价格。相比之下，根据投资机构瑞银公布的数据，松下当前动力电池的成本约为111美元/kWh，而宁德时代动力电池的成本则为150美元/kWh。如果特斯拉电池可以实现批量生产，无疑可以为电动车的普及踩上一脚油门。
   通过收购麦克斯韦（Maxwell）获得的新技术，也将助力特斯拉研究成本更低、续航更高的电池。2019年2月初，特斯拉宣布收购超级电容器制造商Maxwell 79%的股权，后者拥有的新锂离子电极技术可使电池能量密度超过300Wh/kg，甚至是500Wh/kg，并且这一数字以2-3年为一个周期再提升15%-25%。同时，电池成本将降低10%-20%。
     
   
   成本下降的同时，电池的寿命及性能也得到了不小的提升。根据杰夫·达恩团队提交的专利说明，特斯拉新型电池是一款锂电子电池，具有下一代“单晶”NMC阴极和新的高级电解液。同时，新型电池还具备镍钴铝（NCA）电极加热工艺。
   参与该专利的研究人员指出，这一过程有助于开发无杂质的单晶NCA，使电池可以达到4000多次充放电循环，从而使电池使用寿命高达160万公里。 
   测试显示，100万英里电池在经历1000个放电周期后电池容量降至新电池状态的95%，4000个放电周期后仍然拥有90%的使用寿命。而目前普通动力电池1000次循环充电后电池寿命降为80%，最多只能使用2000个放电周期。
   现阶段特斯拉车型所使用的电池寿命仅为50万公里左右，远没达到160万公里。 新型电池生产之后，意味着特斯拉电动车的使用寿命将会比现有寿命延长了至少两倍，电池寿命将不会成为电动车的发展瓶颈。 
   4月8日，Maxwell前高管透露，特斯拉或将在特斯拉“电池日”上主推Maxwell的干电极技术，在降低电池成本的同时提高能量密度和续航里程。该前高管同时表示，作为Maxwell多年合作伙伴的新宙邦延续为特斯拉供货“问题不大”。
   兴业证劵也分析称，特斯拉即将在电池日上宣布“无钴”电池，大概率为Maxwell生产的采用新型高镍正极+预锂化负极+干电池技术+超级电容的新型锂离子电池以及采用CTP技术的超级磷酸铁锂电池两款产品。
     
   不止特斯拉，不少车企开始选择自建工厂生产电池。
   大众集团首席执行官赫伯特·迪斯曾表示，大众集团拟在欧洲自建电池工厂生产固态电池，并有望在2024年至2025年间开始批量生产，旨在减少在电池等核心业务板块对外部电池制造商的依赖。
   沃尔沃位于比利时工厂的首条电池组装线已经在今年3月正式运营，奥迪3月宣布将在德国建设电池组装厂，丰田在去年1月与松下成立车载电池合资公司。比亚迪在国内拥有5家电池工厂，分别位于惠州、深圳、重庆、西安和青海。
   吉利在宁波和金华拥有两家电池工厂，其在荆州投建的电池工厂将于今年建成投产，奇瑞商用车也与露笑新能源合资1亿元成立PACK项目公司，长城 汽车 也已将蜂巢能源单独剥离。
   车企积极布局电池领域的背后，是对实现“电池自由”的极度渴望。
    长期以来，特斯拉一直被电池供应商“卡脖子”。 此前松下是特斯拉唯一的电池供应商，随着特斯拉销量攀升，电池供应不足问题渐渐凸显，马斯克曾发表推文抱怨，超级工厂内的松下电池生产线每年产量仅为24GWh，从2018年7月就已经限制了Model 3的产量。
     
   
   出于降本的诉求，也在倒逼特斯拉不得不选择自建电池厂。据华尔街日报报道，松下CEO津贺一宏经常会接到马斯克的电话或者邮件，要求降低电池价格，但是只换来了对方“不排除提高电池售价可能性”的回复，津贺一宏甚至威胁称“我们会考虑把人员和设施全部撤出超级工厂”。
   1月30日，特斯拉CEO马斯克在特斯拉2019第四季度财报电话会议上明确表示，宁德时代将成为其新的合作伙伴。据上证报报道，接近特斯拉国产项目的行业专家表示，特斯拉会用磷酸铁锂电池，而且是宁德时代的方形磷酸铁锂电池。
   一位电池行业人士告诉未来 汽车 日报，宁德时代的磷酸铁锂方案虽然能量密度比特斯拉此前的电池低20%左右，但成本也要低10%-20%。此外，宁德时代的CTP高集成动力电池开发平台省去了电池模组组装环节，加之零部件数量减少和生产效率提升，可以大幅降低动力电池的制造成本。
   为了进一步减少电池成本获得足够多的电池产能，2019年6月，马斯克甚至表示，公司可能会进入采矿业。
     如今自产电池呼之欲出，以往制约发展的瓶颈，正成为特斯拉最大底牌。“电池日当天将会只谈论电池，不谈动力系统。”马斯克前不久发布推特表示，因为光是在电池方面，就有“很多话要说”。
   作者丨秦章勇
   编辑丨周游
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8. 特斯拉电池日，到底带来了什么黑科技？

今凌晨，造势已久的特斯拉电池日活动在美国召开。不过，由于正处于新冠疫情期间，该活动在弗里蒙特工厂的露天举行，且参会者都坐在特斯拉汽车中，俨然像一场露天电影。

活动现场，特斯拉发布了新款4860“无极耳电极”电池，该数值48表示电池的直径，80则代表电池的高度。而极耳是指电池正极突出的那一小块，在电池和供电设备间连接能量传递，当电流通过极耳并流出电池时，电阻也会随着距离的增加而相应提高，通过移除极耳这一技术手段实现了技术上的重大突破。

如果电池设计、电池工厂、正极材料、负极材料、整车电池一体化这5部分创新都能兑现的话，新电池的续航能力将能够提升54%，成本会下降56%。不得不说，这是个非常了不起的成就。
而当，股东大会结束后，马斯克身穿印有硅材料图案的T-Shirt上台。这一图案也出现在活动海报上，或许是暗示电池将使用硅纳米线。


马斯克表示，他们能够在阳极上使用硅代替碳，并且解决了硅在高温下的膨胀和收缩问题。但神奇的是，当天特斯拉的股价出现了下跌，这也从侧面反映了华尔街对于马斯克愿景的不信任。不过，特斯拉诞生之初也同样是饱受质疑的，马斯克就是有这种力挽狂澜的能力。
活动现场，特斯拉特意布置了 Cybertruck，ATV，ARoadster和Semi新车，引得不少投资人拍照纪念。

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