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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( 六 )


? 从发展趋势来看 ， 干电池电极大概率或作为未来行业主流 ， 短期内量产化有 待观察 。 一方面 ， 目前干电池生产工艺技术难度大 ， 当前还未通过大规模应 用 ， 存在制作的极片易脱粉和倍率性能差的问题 ， 技术仍存在较大的提升空 间；另一方面 ， 干电池电极技术未来推广仍存在 2 个核心壁垒：1）设备 ， 干 电极设备不像湿法电极一样普遍 ， 湿法电极有搅拌机和涂层机 ， 国内有十几 个厂家 ， 标准化程度也很高 。 干法电极分为三个步骤 ， 第一个步骤是混合 ，此步骤已有成熟的设备 ， 第二个是纤维化的设备 ， 生产此设备的厂家不知道 其可以用在干法电极上 ， 存在信息差 ， 第三步是压膜的过程 ， 是自动化的设 备并需要定制进行开发 。 2）专利的壁垒 ， 也或为最大的核心壁垒；Maxwell 在 2003 年专利产生后申请了美国、中国等专利 ， 且 Maxwell 每隔 2 年边会进 行补充 ， 也相对的延长了期限 。 对国内厂商而言 ， 如果未来想采用干电池电 极技术 ， 很难绕过 Maxwell 的专利保护 。
? 总结而言 ， 干电极技术对正极材料并无实质影响 ， 不会影响到钴需求改变 。干电极相较于湿法电极而言主要是在制造工艺技术上的不同 ， 对于活性材料 是没有任何改变的 ， 也即是能量密度的提升完全依托于活性材料的变化 ， 而 非干电极技术 。 但值得强调的是：1）干电极能够解决硅碳负极的体积膨胀 率的问题 ， 从而解决循环寿命偏低的核心问题 ， 实现用硅碳负极替代原来传 统的石墨电极 ， 带动整个体系能量密度的提升 。 2）干电极对正极材料没有 任何影响 ， 不存在直接加速高镍化的作用 。 当前 ， 市场担忧干电极或间接推 动高镍化的原因在于高镍材料对于空气湿度和浆料的酸碱度要求较高 ， 在湿 法的生产工艺中需要特别注意生产环境的调节 ， 在干法中不需要融合溶剂 ，所以若从此角度来看 ， 干法具有一定优势 。 但现有的正极材料生产几十年的 背景之下 ， 生产工艺和防护措施早已经都非常完善 ， 此种生产环境的调节的 影响已微乎其微 ， 依托于此种优势去谈有利于正极高镍化的说法意义不大 。3）干电池电极技术可应用于下一代材料体系、无钴体系和固态电池体系 ，此仅是干电池电极技术可以用于无钴体系 ， 而并非指其有利于推动无钴化 。
2.3、 硅碳负极材料推广或将增加负极补锂需求 ， 有利于提升 金属锂需求量
? 干电极有效解决了硅碳负极材料循环寿命不够的问题 ， 负极补锂或有助于提 升首次充放电效率 ， 以提高电池的总容量和能量密度 ， 也将提升金属锂需求 。1、如前文所述的充放电循环过程中体积膨胀率过大 ， 导致循环寿命不够 ， 此 亦可通过干电极完全解决 。 2、锂离子电池首次充电过程中 ， 有机电解液会在 负极表面还原分解 ， 形成固体电解质相界面(SEI)膜 ， 永久地消耗大量来自正 极的锂 ， 造成首次循环的库仑效率(ICE)偏低 ， 降低了锂离子电池的容量和能 量密度 。 传统的石墨材料有 5%-10%的首次不可逆锂损耗 ， 而对于高容量的硅 碳负极材料 ， 首次锂损耗甚至更高(预计不可逆容量损失达 15%-35%) 。 此可 通过预锂化对电极材料进行补锂 ， 抵消形成 SEI 膜造成的不可逆锂损耗 ， 以 提高电池的总容量和能量密度 。
? 硅碳负极的补锂需求和性价比或更高 ， 预计硅碳负极材料推广有利于提升金 属锂需求 。 从性价比来看 ， 若采用石墨负极不用补锂首充效率已经达到 90%-95% ， 负极补锂成本上升只能带来 5%左右的首充效率提升 ， 性价比能否 接受存在很大质疑 。 硅碳负极首充效率只有 65%-85% ， 负极补锂可以使首充 效率提升空间很大 ， 性价比较较高 。 我们预计 ， 未来特斯拉新电池若采取硅 碳负极材料 ， 依托于负极材料预锂化将提升首次充放电效率的优势 ， 金属锂 需求有望得到提升 。
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


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