技术先驱马一龙，割得一手好韭菜
声明本文以主观吐槽为主，其中夹杂有少量的技术分析。本文为作者业余时间基于行业技术人员身份所作，不代表任何组织、机构、公司的观点。前言近一个月来特斯拉可以说是频频搞出大新闻：采购宁德“无钴”电池，预热中的四月份新技术发布会，已经披露的超级电容器&干电极技术路线，以及自产电芯降低成本计划都是赚足了眼球，让资本市场上窜下跳为之疯狂。 然而笔者认为：TESLA是个非常优秀的企业，马一龙也是个技术先驱，但是这并不代表TESLA技术上要走的每个方向，宣传上的每一个动向都是无可置疑的；恰恰相反，如果就技术论技术，这些宣称本身就有很多的问题，从现在行业的发展情况来推测，其具有相当的炒作成分。 基于TESLA近来为四月份发布会做的几项技术已经做了的一些模糊介绍（which把资本市场搅的一浪高过一浪），本文将分为以下的这几个部分展开，分析这些宣称技术的可能性与技术上意义。吐槽为主，夹杂有少量的技术分析。 无钴电池——近期就是磷酸铁锂，远期真•无钴层状材料的工业化难度如何？干电极技术——你要是下地干过活就不应该神化它……超级电容器（混动）技术——逆潮流而动，把简单的问题复杂化自产电芯降低成本——你倒是先把供应链建好把技术人员招齐啊后记1： 但是还是要旗帜鲜明地支持马一龙割韭菜后记2： 凡是马一龙说的做的，都是对的？ 无钴电池——近期就是磷酸铁锂，远期真•无钴层状材料的工业化难度如何？ 其实这个事经过了好几轮的暴炒，主要线索有：“推出无钴电池”——钴暴跌，磷酸铁锂股票暴涨“注意，不一定是磷酸铁锂哦”——磷酸铁锂也跟着被泼了冷水最后，3月4日，各新闻都表示：特斯拉将从CATL采购磷酸铁锂方形电芯，而且量还不少。所以这个事在短期内已经明朗了：至少在近期，特斯拉在量产上要使用的所谓“无钴”方案，就是CATL的磷酸铁锂。老实说，这根本就不是难猜的事情。考虑到降低成本，多元化供应商，为中国的产能补充即战力电池供应，几乎行业内的人都能猜到这个结果。当然：无钴与磷酸铁锂的这个文字游戏，笔者也不想再多吐槽了，没有必要一遍遍念叨。有兴趣的朋友可以移步笔者之前发表的文章：《你才无钴，你全家都无钴》 当然其实技术流的朋友已经在探索另一种技术上更有意义的可能性，即特斯拉即将推出的是基于三元层状材料的无钴材料体系，这个符合业内对于“无钴”材料技术的定义，可能引起业内的大变革。而实际上，特斯拉近来也在高调的为其合作研究组：Jeff Dahn教授做宣传，而只要去搜一下Jeff 教授课题组的文章，非常容易找到关于“无钴”材料的研究进展和线索： 即基于NCA技术基础而非NCM基础，主要用Al, Mn, Mg等元素就可以稳定住该层状材料的结构，从而摆脱对于钴的依赖。 老实说：如果能够成功，这在技术上绝对是一个很大的突破，但是其实到了这，笔者想比实验室论文再多思考一层，提出几个问题： 1. 成本问题 都说用钴越少，正极材料成本越低，理论上当然没有问题啦，可是——我见到的市场上的523-622-811体系的材料的价格关系完全不是这样的关系：钴越少反而越贵。811贵的很，18W一吨，这事怎么解释呢？在去年，811材料电池出货已经占了市场的10%算是大量出货了，笔者认为规模效应的影响应该不太大了，那为啥实际上用钴越少的811正极材料反而越贵呢？2019年国内各型号三元材料产量占比，摘自鑫椤资讯 锂电正极材料价格市场动态，摘自《【华泰电新黄斌团队】周观点：新能源车关注特斯拉电池动向，光伏硅料价格进入上涨区间》（发表于2020年2月24日） 说实施，这一点笔者也只能基于自己的知识进行推理：工程上，高镍材料并不容易做：需要使用氢氧化锂，氧气供应，水分控制等严格条件，这很可能是导致含钴更少的811材料其实更贵的原因。 那进一步的：钴更少的无钴层状材料可能电化学性能没问题，但是工艺性能到底会怎样呢？如果按现在这个逻辑推下去它很可能不是个好伺候的主，那到时候无钴用起来是一定会便宜的吗？还是可能会导致大家只是为了无钴而无钴呢？ 其实我也不知道，但是我想把问题提出来，请大家思考。 2. 性能问题 钴对于层状材料一直有着稳定化晶格，降低混排以提高性能的作用，而从Jeff Dahn组的目前的发表论文看，把钴去掉以后稳定化的工作可以喊Mg, Al, Mn一起解决。然而这些文章毕竟其实只是一个基础研究，研究的大多是低倍率，有限数目下循环，小扣电做出的结果。发 论文 做研究这当然一点问题都没有，然而要是要搞工程，我就要关心了： 代表性的无钴材料的循环性能，注意这是基于扣电用0.2C低倍率做的结果，而且只有100周的数据。摘自Journal of The Electrochemical Society, 166 (4) A429-A439 (2019)A429, Is Cobalt Needed in Ni-Rich Positive Electrode Materials for Lithium IonBatteries? 这个材料倍率性能怎么样？循环给的只是0.2C的数据循环如何？多转几圈后呢另外一个是热稳定性：通过掺杂包覆等改进也许该无钴材料的充放电性能还行，但是相当于比811更高镍的状态的该材料的热稳定性会如何，恐怕也是个考验：毕竟它的底子是LiNiO2，就不是个稳定的主。 而且电池要实用化，实际上还有很多其它因素，自放电，寿命，循环等等……你在车厂和电芯厂做过开发工作就知道了，总之绝对不是做一扣电测几个性能曲线就可以宣称这技术要商用了这么简单。 当然这个工作在学术上是非常了不起的，笔者在此还要再次表达对JEFF DAHN教授的敬意，但我也期待着更为系统的研究成果的进一步介绍。 3. 请思考一个问题：一个技术从实验室成熟到产业化，一般需要走多久？ 其实想在实验室做出一个材料并不那么难，但是想要工业上成熟应用要考虑的因素就比较多了。大家有兴趣可以看看811的研究什么时候就开始了，大电池装车又是什么时候呢？2019年。期间为了解决应用的问题，需要很多人花费很多努力。 Jeff教授是业内公认的高山仰止的技术专家，其治学的严谨态度值得敬佩，然而如果一个企业基于其研究成果现在就激进的宣称明年量产后年装车，这明显是违反工程应用量产常识的——没有足够的设计验证，这样贸然的把新技术直接投入大规模使用是不负责任的。所以本人虽然很期待见到四月份的发布会介绍真正的无钴材料，但是我对它的快速工业化应用是持很强的怀疑态度的。 当然，如果有马一龙粉非要说他是外星人，最牛比，它就能突破这些产业传统的条条框框，很快就能实现。呵呵，那咱走着瞧吧。 干电极技术——你要是下地干过活就不应该神化它…… 我先引一段媒体中对于该技术令人瞠目结舌的报道： 传统的电极制备工艺属于湿电极工艺，制造过程中，需要将正负极材料加入溶剂中，对电极片材料进行涂覆。这种制造工艺的优势在于生产工艺验证时间长，电极质量稳定，但溶剂的特性决定了这种电极涂覆的方式生产的电极较薄，能量密度受限。同时，生产过程中，需要对溶剂进行蒸发，这一部分生产工艺会产生一定程度的环境污染。而无溶剂的干电极生产工艺则是将活跃的正负极材料混入黏性物质中，使得正负极材料自身“原纤维化”，形成自支撑膜，牢牢地粘着在电极片上（原理类似于脚底牢牢粘上的口香糖）。这种生产工艺可以制备更厚的电极，使得电池的能量密度得到大幅提升。目前，使用该工艺制成的三元锂电池电芯能量密度大于300Wh/kg，电芯单体能量密度最高可实现500Wh/kg，同时获得更大的放电倍率。与此同时，干电极的另一大好处，就是可以在电池使用之后，持续为其补充锂金属，弥补电池的容量衰减；而采用湿电极法制备的电极，补充锂金属和混有锂金属的碳不能很好地彼此融合，通常会伴有烟雾、火苗和噪音等强烈反应。此外，干电极的制作流程不需要进行溶剂干燥步骤，降低了生产成本与时间成本，也降低了环境污染。 真是的，要是真这么牛你怎么不说你能上天呢…… 来说点认真的：其实只要查了MAXWELL的干电极技术的文献就不难知道，这个方法就是换了下粘结剂，然后之前混料要用湿法，现在不用复杂的溶剂-混合-涂布-干燥工序了，直接混合-涂布就可以了，工艺快了很多，节省设备溶剂，成本上应该更有优势。 Maxwell干电极要点的描述，可见其就是不用溶剂的电极混合-制备工艺，没有其它的特别点。摘自专利US2019/0237748A1 但是问题来了：你说它造的的三元锂电池电芯能量密度大于300Wh/kg，电芯单体能量密度最高可实现500Wh/kg——你用这工艺所依靠的正负极材料体系都和传统电芯没有区别，传统锂离子都在说做到350Wh/kg很困难，你怎么就能做到500Wh/kg了？什么你要做固态电池？固态是固态啊，固态电解质和你干法极片工艺有关系吗？ 另外一点就是这个工艺的可行性和带来的潜在问题：干法混料其实不是没有电芯厂在尝试，大家试了以后很多都表示：设备不容易控制有风险，材料一致性有问题。其实你是做过几天材料/化学的实验，你就应该知道：湿法混合东西均匀性更好更容易控制。而且均匀性好才能带来良好的倍率性能、寿命等表现：做材料其实常常做的就是个均匀性。这条真的是只要下地在实验室和在产线上干过活的人很容易就能明白的。 结果特斯拉粉们就开始拼命的吹：干法比湿法还要均匀，性能还要好——那我要问了：干法工艺要这么好，为什么那么多实验室不用，那么多企业不用，为什么MAXWELL不上不下那么多年不把它发扬光大，打造出有与锂电池有竞争力的（电容器）产品呢？ 所以这个技术：我觉得也许能行，可以明显降低成本，但是很可能会以降低均匀性和性能为代价的——那就造一个低倍率的电池——但是这也意味着你的快充和倍率就没指望了，这恰恰是与现在电动汽车行业的发展潮流相反的。 超级电容器（混动）技术——逆技术潮流而动，把简单的问题复杂化 来，先看一段原文 另一项超级电容技术，则可以用作能量回收过程中的快速储能装置，其能耗远小于将回收的动能重新储备到电池中。而在急加速过程中，超级电容器能够实现大功率放电，避免动力电池直接大功率放电产生锂晶枝，对电池结构造成不可逆的损伤。超级电容技术的另一大优势，就是工作温度范围大，大部分电池的工作温度需要维持在20℃-40℃之间，对外界环境温度要求较为苛刻。而超级电容的工作温度在-40℃-80℃之间，可用于冬天车辆起步与动力电池的加热。干电极技术为特斯拉自产电池提高了能量密度，而超级电容技术能够在特定场景下为电池提供辅助作用，二者结合或许是特斯拉将来会采用的“混动”方案。 正好说到了没准干电极技术会帮我们造出一个低倍率的电池，那有人会说了：正好啊，我们配合上超级电容器，电池倍率低那就管稳态工况，电容管暂态工况，混动一下不是很完美吗？ 那咱来分析一下： 目前几乎所有企业都在想办法降低电池内阻，提高快充能力。目前比较好的是可以做到大约1h/1C的充电的。如果你的车用的是这个低倍率干法电池-电容的混动方案，首先你的电池的最大均速充放电倍率很可能要降低到3h/0.33C左右，好了——特斯拉的卖点之一Super Charge被毁了。 然后有人可能不服气：超级电容可以帮助快充！乖乖，超级电容的能量密度只有锂电池的十分之一（最多），这意味着你如果把电池包抠掉一半换上超级电容，你的能量基本就是缩水一半的，电容能带来的贡献很少。电容是能快充啊，但是必须要像那种公交一样开一站停下充一次吼不吼啊，你的特斯拉这样用，你开不开心啊？ 典型超级电容器的能量密度：远低于锂离子电池，摘自《超级电容器的应用》，储能科学与技术2016年Vol5, No.6 想要续航，就别指望超级电容了，真的，提供不了能量。在过去多少年里，工程师们为了在汽车底盘有限的空间和重量里装下更多的能量，花了多少心血，居然又有人祭出了没什么效率的电容+电池的解决方案。乖乖：电池目前大多的问题还真的是循环，快充，安全性能上需要提高，这几条基本没有一个是电容能给解决的。 电容帮不了快充——它根本囤不了几度电， 而对于快放功率性能——不好意思，这还真算不上目前电池的比较大的短板——电动车加速性能大都不差。所以你把电容喊过来，把系统弄复杂了，图什么呢？图什么呢？ 另外必须纠正一个错误：“而在急加速过程中，超级电容器能够实现大功率放电，避免动力电池直接大功率放电产生锂枝晶，对电池结构造成不可逆的损伤。“大家都知道锂电充电时才有析锂，放电时没有，写这文章的人纯粹不懂技术瞎胡写。 自产电芯降低成本——你倒是先把供应链建好把技术人员招齐啊 特斯拉在大张旗鼓的宣传它的自建电芯工厂，加上每天与松下、LG、CATL的新闻放出，很多人不由的惊呼：特斯拉要进入电芯制造了，加上要推出的（新）电芯技术，传统电芯供应商要狗带了。 是这样的吗？ 咱们先捋一个简单的思路：如果我要建一个电芯厂，我要有啥？有地有厂房，有所有工序的设备，有水电气物流等的供应。有庞大的上游供应链配套：正极负极隔膜电解液粘结剂添加剂电池壳体，模组PACK需要的各种机械件电气件。有高素质的工人和技术团队。所以你打开中国地图，看看中国的大锂电厂建在哪里，交通有无保障，周围有无基建配套，有无供应链配套，是不是能招到和培养强有力的团队来执行。 亲，锂电生产那是妥妥的重资产，资本密集，技术密集，人才密集，啥都要密集，是战略性支柱产业，有上下游配套的。 你准备在内华达沙漠里建上几十个GWh的产能？我就先问你一个问题：原材料你哪里供，全从上海装上船运过去？啧啧啧啧……人家欧洲还知道在匈牙利波兰配套建设电解液正负极材料厂呢，你美国准备怎么建这些配套？ 本人不是美国黑，相反，美国仍然是世界上最强大的国家，是中国要需要的榜样，但是注意了——学习的仅限于是好的方面。 产业空心化这条要学吗？中国这样的国家没有实业怎么立足？川总喊着MAGA让制造业回流但是这有那么容易吗？大家可以看看记录福耀玻璃的《美国工厂》去体会一下。 所以，想搞工业，产业链配套，哪里是打打嘴炮就能实现的？至少从现在美国制造业的情况，产业链的完备程度来看，特斯拉想迅速搞出巨大的电芯生产产能是有违制造业的基本常识的。 后记1：但是还是要旗帜鲜明地支持马一龙割韭菜 刚才吐槽了这么多，有人可能认为：刘博，你就是反对马一龙割韭菜对吧？ 恰恰相反，我非常支持他割。韭菜割不尽，春风吹又生。今天躲了这一刀，明天可能还有其它人来割，所以保护韭菜是没有用的。 韭菜就是要割的：贾药停这样的都可以割，某保健品可以割，那人家马一龙为什么割不得？ 相比之下，人家一龙哥还是有理想有技术的，割了韭菜还会用所得来继续追求其宏大的技术帝国的版图，推动人类社会技术的进步。 所以你认为我滋瓷不滋瓷，我说滋瓷！为了人类的进步，割！ 后记2：凡是马一龙说的做的，都是对的？ 有人可能要问：刘博，你是不是个马一龙黑，以做空他为己任？ 其实作为业内从业者，在我的眼里马一龙无疑是一个技术先驱，开拓性的做了许多工作。马一龙是电动汽车行业从业者的标杆和偶像这一点是没问题的。而且他的确是这个时代的电动化的开拓者，引领了一个时代，一个行业的前进，是名副其实的龙头领袖。 然而这并不意味着特斯拉干的每件事，做的每一个宣传就一定是正确的，就可以被奉为经典不容置疑。 要知道马一龙也是个人，特斯拉也是个企业，并不是上帝也不是马克思（大雾）。特斯拉做的很多工作很成功，但不代表他每一条路，每一个事情做的就一定是对的，没准也有点私心和小算盘在里面。比如像是这一拨，笔者就认为更多的像是特斯拉想制造新闻把前景勾勒的更美好收割一轮。 但是要收割，要打压供应商，我觉得还是要注意一点才好：尽量要和光同尘共存共荣啊亲！你把供应商榨的油都榨干，整个行业生态怎么继续生存维持啊，谁活着不需要挣钱恰饭啊？大家好才是真的好，（哪怕是Tier2的）供应商是上下游不是竞争对手，都在一个盆里吃饭，互相帮扶着点，一起做大行业蛋糕才是最重要的。 话说回来：就是真要收割，有点小算盘和私心也没啥。我要是在那个位置上估计我也是去割的——屁 股在这，为什么不给自己的企业争取到更多的利益来支持下一步工作的开展呢？所以其实我是多少能理解这个思路的。 但是，广大不懂技术的记者券商散户们就开始跟着乱造风了，高喊着马一龙干啥都是对的，宣传啥都是对的。这样有必要吗？明明是当韭菜，最后当成了精神上的股东了？都买了美股TSLA持仓了吗？ 那唯马一龙为正确的这种思考问题的方式是怎么形成的？迷信吗？宗教吗？ 不要忘了邓爷爷在那段特殊的日子都说过：实践才是检验真理的唯一标准。这是当时针对“两个FAN是”提出的，而这个“凡是”精神似乎现在也在被很多马一龙的粉丝用在他身上。 强烈建议韭菜们也要加强自我学习，以史为鉴，早日意识到做韭菜的局限性。 以及那些不懂技术的券商研究员和车评哥哥姐姐们，焦虑可以少贩卖一点，技术可以多了解一些; 学习多一点，下笔不翻车。 最后：期待四月发布会，我也期待自己的这篇文章被打脸。如果打了，还真有可能意味着电池技术的明显前进一步。如果没打，也没关系，其实技术一步步扎实的前进相对更稳更有把握，对工业化更放心一些，汽车电动化的前景依旧光明无比。 毕竟步子大了，咔——容易扯着蛋。 来源：弗雷刘
