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特斯拉汽车■特斯拉新电池深度解析：三大猜想及对钴锂的影响( 四 )


3、 乐观预期：2020-2022 年 ， 钴需求减少量或为 75 吨、803 吨、960 吨 ，钴行业供需缺口依旧分别达到-5420 吨、-7077 吨和-12030 吨 。 若中国 工厂 Model 3 和 Model Y 产量的 25%为标准版 ， 也全部替换为超级磷酸铁 锂（预计 2020Q4 开始替换） ， 2020-2022 年 ， 钴需求减少量或分别为 75 吨、803 吨、960 吨 ， 以 2019 年总需求量为背景 ， 分别占总需求量的 0.05%、 0.55%和 0.66% ， 修正原来钴行业供需平衡表 ， 修正后钴行业供需缺口依 旧分别达到-5420 吨、 -7077 吨和-12030 吨 ， 未来钴行业依旧短缺的趋势 ，价格中枢仍将上行 。 除此之外 ， 2020-2022 年 ， 预计对氢氧化锂需求减少 量或分别为 323 吨、3478 吨、4160 吨 ， 对碳酸锂需求量或增加 283 吨、 3050 吨、3648 吨 。
2、特斯拉电池“黑科技”不影响正极材料体系 ， 或推动硅碳 负极和负极补锂趋势 ， 不影响钴需求 ， 或增加金属锂需求2.1、 Maxwell 核心技术在于干电极+超级电容 ， 硅碳负极替 代石墨负极是未来提高能量密度的发展方向
? 硅碳负极材料相较于石墨负极具备很高的容量 ， 有助于现在提高锂电池能量 密度 ， 是下一代负极的主要发展方向 。 锂离子电池主要由正负电极、电解液、 隔膜、集流体及外壳等构件组成 。 正负电极主要储存锂离子 ， 并进行氧化还 原反应 ， 正负极材料对锂离子的存储量直接关系到电池的整体容量 。 电解液 主要对电池正负极进行充分的浸润 ， 并在此基础上提供离子的传输路径 ， 电 解液的离子传输特性也影响着电池性能 。 而隔膜的主要作用是将正负极隔开 ，防止正负极短路 ， 并且同时隔膜的孔性也要提供锂离子传输的通道 ， 隔膜主 要是保证电池安全特性 。 集流体的作用是保证电极及外电路之间的电子导通 特性 。 在锂离子电池充/放电过程中 ， 锂离子（Li+）在正负两个电极之间往 返并嵌入和脱嵌：充电时 ， Li+从正极活性材料脱嵌 ， 经过电解质通过隔膜嵌 入负极活性材料 ， 此时负极处于富锂的状态；放电时则是充电逆反应的过程 。更为值得注意的是 ， 锂电池的负极材料主要有嵌入类的电极（石墨类材料等） 以及合金化反应类电极（类似于硅碳负极材料等） 。 当前 ， 传统的石墨嵌入类 电极的主要优点是结构稳定 ， 循环性能很好 ， 但是其容量已经达到了瓶颈阶 段 。 而硅碳负极材料由于其较高的容量 ， 有助于现在提高锂电池能量密度 ，是下一代负极的主要发展方向 。
? 特斯拉旗下的 Maxwell 核心技术在于干电极+超级电容 ， 此或大概率为特斯 拉披电池“黑科技”的核心看点 。 2019 年 2 月 ， 特斯拉以每股 4.75 美元价 格（溢价 55%） ， 合计 2.18 亿美元收购电池制造商 Maxwell 。 Maxwell 成立于 1965 年 ， 总部位于加利福尼亚州圣地亚哥 ， 从上世纪 90 年代开始转向商业 领域 ， 2018 年公司销售收入为 0.9 亿美元 ， 主要专注于研发干电池电极和储 能系统 。 目前 ， Maxwell 是全球第一的超级电容器制造商 ， 在电池业务方面 核心拥有著名的干电极技术专利+超级电容 。 我们预计 ， 2020 年 4 月份的电 池日 ， 特斯拉披露的电池“黑科技”的猜想活主要源于对 Maxwell 核心技术 在锂电池领域运用所展开 。
2.2、 干电极有利于硅碳负极替代石墨负极 ， 相对湿法主要区 别在制造工艺上 ， 对于正极材料没有任何改变
? 干电极技术起源于超级电容器电极的制备 ， 制作过程全部以无溶剂方式进 行 。 干电极技术是麦克斯威尔在 2003 年左右研发出来的 ， 一开始的主要应用 方向是在超级电容器电极的制备 ， 而超级电容器的电极制备和锂电池的电容 制备 ， 除了活性材料的不同 ， 整个的生产工艺非常相似：把活性材料先做成 浆料 ， 然后再涂到箔材上 ， 然后把溶剂烘干 ， 再上辊压机进行辊压一遍做成 电极 。 干电极技术是指从正极/负极电极粉末开始 ， 将少量（约 5-8％）细粉 状 PTFE 粘合剂与电极粉末混合 ， 然后将混合的正极+粘合剂粉末通过挤压机 形成薄的电极材料带 。 核心概况为 3 个步骤：1）干粉混合（活性材料、粘结 剂、导电剂等）， 2）粉末制成薄膜 ， 3)把薄膜压在集流体上；制作过程全部 以无溶剂的方式进行 ， 将活跃的正负极颗粒与聚四氟乙烯（PTFE）混合 ， 使 其纤维化 ， 形成薄膜层；然后将薄膜层压到铝箔或者铜箔上 ， 制备出正负极 片 。


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