動(dòng)力電池漲價(jià)的聲音幾乎傳遍了全行業(yè)。

繼比亞迪《電池價(jià)格上調(diào)聯(lián)絡(luò)函》流出后，鵬輝能源、國(guó)軒高科也先后傳出調(diào)價(jià)消息。

電子時(shí)報(bào)報(bào)道，電池模組廠已獲通知，因電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能等下游需求拉升，明年年初，圓柱形鋰電池電芯將再次漲價(jià)，漲幅5%-15%。

虎嗅向四川新能源汽車創(chuàng)新中心（歐陽(yáng)明高院士工作站）求證了解，今年確實(shí)有電芯產(chǎn)品由于材料價(jià)格上漲，顯著提高了采購(gòu)價(jià)，往常汽車行業(yè)即使材料漲價(jià)，也會(huì)被整車廠壓著不漲電芯，但今年能同意調(diào)價(jià)，說(shuō)明整個(gè)上下游都認(rèn)識(shí)并接受了材料上漲的事實(shí)。

成本太高，車子也跟著漲價(jià)。特斯拉是最敢?guī)ь^的，Model 3后輪驅(qū)動(dòng)版一周內(nèi)售價(jià)上調(diào)兩次至25.5萬(wàn)元，Model Y也加到28萬(wàn)元。接著有小鵬汽車收縮車主權(quán)益，新用戶下單權(quán)益將近少一半。

不過(guò)，將價(jià)格負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)嫁給消費(fèi)者始終不治本，實(shí)現(xiàn)電池技術(shù)突破，研發(fā)低成本的新材料才是治根。

業(yè)內(nèi)周知，鋰電池技術(shù)發(fā)展緩慢，一直在量變，幾乎未質(zhì)變。

從80年代的鈷酸鋰，到90年代的磷酸鐵鋰，再到當(dāng)下的三元鋰，二三十年間人們都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)更合適的替代材料，只好通過(guò)改進(jìn)材料配比、添加劑和優(yōu)化制作工藝來(lái)提升性能參數(shù)。

動(dòng)力電池的構(gòu)成主要有正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜和電池外殼五部分。其中，對(duì)性能影響最大的是正負(fù)極材料。

正極材料微創(chuàng)新

正極材料是構(gòu)成動(dòng)力電池的主角，好壞直接決定性能指標(biāo)，在電池總成本中占比約40%。

目前主流的動(dòng)力電池也以主角來(lái)命名，比如三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，區(qū)別就在正極材料。

每種正極材料都有相應(yīng)的理論能量密度，選擇任何一種，就相當(dāng)于選擇了電芯能量密度上限和充放電功率的大體范圍。

美國(guó)地質(zhì)勘探局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2020年末，全球鋰資源量約8600萬(wàn)噸，但60%的鋰資源分布在南美地區(qū)，中國(guó)鋰資源儲(chǔ)量?jī)H占總量的6%，高度依賴進(jìn)口。

由于資源開發(fā)具有不確定性，新能源汽車的電池需求又成倍增長(zhǎng)，鋰價(jià)的步步攀升增加了電池廠的成本焦慮，導(dǎo)致廠家有充足動(dòng)力研發(fā)鋰的替代品。

寧德時(shí)代就在7月發(fā)布了第一代鈉離子電池，創(chuàng)新開發(fā)AB電池系統(tǒng)方案，把鈉和鋰集成混搭，做成鋰鈉電池系統(tǒng)。

對(duì)此，智鋰物聯(lián)創(chuàng)始人李立國(guó)博士告訴虎嗅，鈉離子電池的發(fā)布或有助于抑制上游對(duì)鋰電池相關(guān)的金屬礦產(chǎn)資源過(guò)高的壟斷和囤積的預(yù)期，具有穩(wěn)定資源價(jià)格的戰(zhàn)略意義。但落實(shí)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用上，還涉及打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈、制造規(guī)?；蛻?yīng)用規(guī)模化等產(chǎn)業(yè)化環(huán)節(jié)，達(dá)到比鋰電更有競(jìng)爭(zhēng)力的性價(jià)比還需要時(shí)間。

此前，LG化學(xué)也聲稱研發(fā)出NCMA四元鋰電池供給特斯拉。這是一款高鎳低鈷的動(dòng)力電池，配比含85%~90%鎳材料，能量密度高，稀有金屬鈷的含量也減到了5%以下，可大幅降低成本。

據(jù)韓媒《市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)》11月底報(bào)道的最新進(jìn)展，首個(gè)搭載四元鋰電池的悍馬純電車已經(jīng)面世，明年上半年計(jì)劃正式量產(chǎn)。

12月3日，印度初創(chuàng)公司Saturnos發(fā)布了秘密研發(fā)五年的增強(qiáng)型鋁離子電池，這款電池跳出了現(xiàn)有體系，以鋁、鈮作為正極材料，技術(shù)跨度大，噱頭很足。

然而，不論各方如何吹捧自家技術(shù)，只要沒(méi)有商業(yè)量產(chǎn)，始終流于概念。

在真正的電化學(xué)意義上，要從改善躍升為顛覆，仿佛是在暗夜里走迷宮，碰對(duì)出口就可以很快看到曙光，繞錯(cuò)道則原地打轉(zhuǎn)難見(jiàn)天日。

負(fù)極材料小步跑

相比正極的難突破，負(fù)極材料有相對(duì)實(shí)質(zhì)的進(jìn)展。

負(fù)極主要用于還原態(tài)鋰原子的儲(chǔ)存釋放，影響鋰電池的首次效率、能量密度、循環(huán)性能、充電速度，直接關(guān)系到電池的能量密度，占電池總成本約10%。

近年來(lái)，在傳統(tǒng)石墨的潛力已經(jīng)被充分挖掘的情況下，有助于電池容量再提高的新一代負(fù)極材料——硅，也逐步開始商用。

與石墨相比，硅元素在地殼中分布廣泛，更價(jià)廉易得。2020年底，新三板公司貝特瑞(835185)主導(dǎo)制定了首個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T38823-2020《硅炭》。

但是，硅在目前應(yīng)用中還受到諸多因素限制。

由于屬性是半導(dǎo)體，電導(dǎo)率低，體積變化大，多次循環(huán)后，硅容易破裂粉碎，造成電池容量急劇衰減。而且制備工藝復(fù)雜，各家企業(yè)的工藝和技術(shù)路線都不同，難以標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；?。因此，現(xiàn)階段的硅基負(fù)極材料還是按比例摻雜在石墨中應(yīng)用。

四川是國(guó)內(nèi)硅產(chǎn)業(yè)發(fā)展最集中的地區(qū)，峨嵋半導(dǎo)體材料廠和成都有機(jī)硅研究中心積淀深厚，同時(shí)，西南也是鋰礦、磷礦的主產(chǎn)地，豐富的低價(jià)水電、完善的新能源產(chǎn)業(yè)配套，加之中歐班列的交通優(yōu)勢(shì)，吸引了眾多電池負(fù)極材料商進(jìn)場(chǎng)布局。

今年3月，上海璞泰來(lái)(603659)宣布投資140.8億元在四川邛崍建產(chǎn)線。4月，洛陽(yáng)月星新能源、河北坤天新能源在四川遂寧落戶負(fù)極材料項(xiàng)目。6月，貝特瑞在四川宜賓動(dòng)工新建的5萬(wàn)噸負(fù)極材料項(xiàng)目。8月，上海杉杉股份(600884)在四川眉山投建年產(chǎn)20萬(wàn)噸負(fù)極材料的一體化基地。

動(dòng)力電池的需求帶動(dòng)了負(fù)極材料出貨量提升，過(guò)去未涉及該類業(yè)務(wù)的企業(yè)也加入到這一賽道。

12月，以有機(jī)硅密封膠為主營(yíng)業(yè)務(wù)的四川硅寶科技(300019)正式簽約了在眉山投建1萬(wàn)噸/年鋰電池用硅碳負(fù)極材料、4萬(wàn)噸/年專用粘合劑生產(chǎn)基地、鋰電材料研發(fā)中心的項(xiàng)目。

硅寶科技負(fù)責(zé)人向虎嗅表示，由于看好硅基的未來(lái)趨勢(shì)，公司依憑對(duì)硅產(chǎn)業(yè)的多年積累選擇進(jìn)入負(fù)極材料領(lǐng)域，并將其作為新的增長(zhǎng)曲線。2016年起，就與高校院所開展了研究，2019年建成50噸/年硅碳負(fù)極材料的中試生產(chǎn)線，目前已通過(guò)數(shù)家電池廠商測(cè)評(píng)實(shí)現(xiàn)了小批量供貨。

材料革新七分靠運(yùn)氣

區(qū)別于其它硬科技產(chǎn)品要靠有延續(xù)性的工藝迭代調(diào)試，化學(xué)材料的革新對(duì)過(guò)往積累的依賴性不強(qiáng)。

可以形象的理解成是練魔法，增刪不同的元素意味著生成的法力和效果不盡相同，能否革命性的搞出新花樣，就看配方怎么搭。

這個(gè)過(guò)程或許并不復(fù)雜，關(guān)鍵是結(jié)果難以預(yù)測(cè)，更像比誰(shuí)運(yùn)氣好，誰(shuí)先猜對(duì)排列組合。

本質(zhì)上，其實(shí)是體現(xiàn)了創(chuàng)新對(duì)不同產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)的驅(qū)動(dòng)差異。

也就是說(shuō)，在化學(xué)材料領(lǐng)域，先發(fā)優(yōu)勢(shì)搶跑不了多遠(yuǎn)，即便團(tuán)隊(duì)和客戶略勝一籌，只要技術(shù)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)重大突破，大家就還處于同一起跑線。

就算坐擁了豪華工廠，但凡新出的工藝用不上，再精密的硬件設(shè)備都是累贅，對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手而言，這些積累毫無(wú)意義。

所謂，一將功成萬(wàn)骨枯。

材料學(xué)被戲稱“天坑專業(yè)”并非無(wú)厘頭，從業(yè)者大多對(duì)這種浪漫卻殘酷的科研宿命抱有心理準(zhǔn)備。

耐住寂寞不斷證偽是常態(tài)，就算翻山越嶺避開了重重歧路，快要臨近正解時(shí)，也還需要市場(chǎng)這只大手默契配合，才能將實(shí)驗(yàn)成果推向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。

這樣的周期或許是一年，是十年，甚至是幾輩人。但正是這些試錯(cuò)和等待的接力，衍生出了人類科學(xué)史的枝蔓，拓寬了社會(huì)發(fā)展的可能，澤及后人。

天坑需要女媧補(bǔ)，動(dòng)力電池的“質(zhì)變”需要材料研究者們?cè)俳釉賲枴?/p>

來(lái)源：雨林下、梓楠法師,虎嗅駐西南編輯

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