「电池技术」降本：特斯拉卡在半路，大众着急入局

• 2023-06-19 09:30:00来源：钛媒体

图片来源：视觉中国

最近，大众汽车电池制造子公司PowerCo首席运营官塞巴斯蒂安·沃尔夫在跟媒体沟通时称，大众汽车希望将新型干式涂层工艺引入大规模生产，这种工艺可将电池生产中的能源消耗减少30%，有望使每辆电动汽车的成本降低数百欧元。

(资料图片仅供参考)

大众汽车还表示，它们已经在试验线上用这种方法生产了数百个电池，到2027年应该可以投入生产。

大众此举也被理解为，是想在和特斯拉的竞争中取得优势。2021年大众汽车集团年度全球媒体沟通会上，时任大众集团CEO的赫伯特·迪斯就曾对媒体说过，“我们想接近、然后超越特斯拉。”

干式涂层工艺正是特斯拉在最新的4680电池上所采用的技术。2019年特斯拉花费2.18亿美元收购了加州初创公司Maxwell Technologies并获得了该工艺，马斯克更是将其形容为“革命性”的技术。

干式涂层工艺的关键在于成本

对于主机厂来说，该技术带来的最大诱惑就在于：成本。

特斯拉曾表示，如果干式涂层和更大电芯的所有潜在能效都得以实现，Model Y的4680电池制造成本预计会降至5000-5500美元，大约是2170电池成本的一半。

极片生产是电芯制造的首要环节，主要分为浆料搅拌、极片涂布、极片辊压、极片分切四个步骤。

传统的湿式涂层工艺是将活性物、导电剂、粘接剂按比例混合在溶剂中，并通过狭缝涂布模头按要求涂覆在集流体表面，之后电极会在大型烘箱中进行干燥，在此过程中蒸发的有毒溶剂会被回收、处理和循环利用。

根据华创证券的报告显示，在传统湿法工艺中，涂布干燥及溶剂回收环节，分别占设备、人工、厂房成本和能源成本的 22.76%和 53.99%。

而干式涂层技术电极使用不同的粘合剂进行涂层，很少使用液体，因此不需要进行干燥，工艺流程更简单，设备占地面积更小，而且对环境的破坏也更小。

特斯拉表示，更精简的工艺能够帮助该公司将资本支出减少三分之一，并将工厂的占地面积和能源消耗削减至旧工艺所需的十分之一。

大众则是希望将新型干式涂层工艺引入大规模生产，这种工艺可将电池生产中的能源消耗减少30%，有望使每辆电动汽车的成本降低数百欧元。

除此之外，由于湿法工艺需要溶剂，在溶剂蒸发后，活性物质与导电剂之间会留出更多空隙，空隙会导致材料的压实密度不高。但干法不存在烘干过程，因此可以做到更大的压实密度。

由于单位体积下含有更多的活性物质，干法电极也具备实现更大能量密度的技术路径。根据 Maxwell Technologies的实验数据，干法电极能量密度可以超过300Wh/kg，且具备实现500Wh/kg的可能性。

特斯拉卡住，大众借机追赶

在2020年的电池日上，特斯拉推出了全新的圆柱电池体系“4680电池”，在这个电池上就采用干式涂层工艺。

同一年，特斯拉在加州弗里蒙特工厂附近进行试点生产4680电池，并计划在2023年将其应用于特斯拉电动车。

然而三年过去，4680电池仍处于试生产阶段，主要就是因为干式涂层工艺的制约。有专家曾对外媒表示，“他们可以小批量生产，但当它开始大批量生产时，出现了许多废品。”

2021年7月，马斯克也在推特上写道：“对于降低锂电池成本来说，干电极是关键部分之一。然而，为了实现优质的量产电池，需要对Maxwell的概念进行大量的工程设计，这一点还没有完全实现。”

就在特斯拉卡住之际，一直想要在电动车上实现突破的大众开始借机追赶。

2022年7月，大众宣布全球电池业务将由新成立的公司“PowerCo”负责。近日，其首席运营官塞巴斯蒂安·沃尔夫就表示，干式涂层相关工艺已经在实验室和小规模试点生产中取得了较好的效果。接下来，大众会进一步投资于该工艺，并在德国下萨克森州萨尔茨吉特附近的一个实验室中安装一条试验线。

大众汽车方面表示，截至目前，上述项目成本约为4000万欧元，但在未来可能会大大增加。按照大众的规划，到2027年应该可以投入生产。

在国内，虽然鲜有主机厂如特斯拉和大众一般，大张旗鼓宣布干式涂层工艺的进展，但实际上仍有相关的技术公司在进行研发突破。

力合科创在回复投资者提问时表示，旗下的清研电子致力于粉体干法成膜技术制备电极材料的研发及产业化，目前已被广泛应用于超级电容器领域，同时该技术在锂电池领域的应用也在被积极探索。

宝晟能源科技开发的“干法制备预锂化负极”的专利方法，已经组装了软包电池并验证了首效参数和循环性能，目前干法电极的中试量产已经完成。

主机厂掀“造电池”浪潮

特斯拉和大众争夺干法涂层工艺的背后隐含着一条更大的线索：主机厂想要亲自下场造电池。

特斯拉就是一个典型的例子。自从2019年和松下之间的矛盾公开激化之后，特斯拉的自研之路也走上了快车道。

最近特斯拉在加利福尼亚州弗里蒙特获得了一个新工厂，该工厂位于特斯拉现有的4680电池中试生产工厂附近，业界预计特斯拉将利用这个新工厂扩大其4680电池的生产。

大众也早在2018年就开始积极推进电池自研，成立了由Frank Blome带领的电池卓越中心，拥有约300人的专家团队。

2022年，PowerCo负责大众的电池业务之后，已经落地了3家电池工厂。

去年7月，大众汽车萨尔茨吉特电池工厂破土动工，公司预计到2026年向该电池厂投资约20亿欧元，预计电池年产能是40GWh，计划2025年投产。

除此之外，大众还有两家已经落地的电池工厂，其中一家位于西班牙的瓦伦西亚的40GWh工厂，在今年也破土动工，预计2026年投产；另外一家位于加拿大安大略省的圣托马斯工厂也举行了签约仪式，将建成90GWh的产能，预计2024年动工，2027年投产。

根据规划，到2030年，PowerCo将与合作伙伴一起投资超过200亿欧元建成6家电池工厂，总体产能达到240GWh，支持每年生产300万辆电动汽车。

与此同时，国内车企也开始加入了造电池的热潮。

比如长城孵化了蜂巢能源；广汽从2017年开展技术研究和小批量试制，随后又孵化了做超快充的巨湾技研，2022年再成立了因湃电池科技有限公司，用于自研。

造车新势力的蔚来，也成立了蔚来电池科技（安徽）有限公司，注册资本20亿元，李斌任董事长。

从主机厂的角度来看，当新能源汽车发展回到制造业发展的本质，需要通过各种技术创新，提升企业毛利。而掌控电池的研发制造，才有机会达到降低成本，保证供应链安全。

只是，电池自研就是否意味着必然可以降低整车成本？不一定。毕竟电池的研发需要大量的时间和资金成本，这就需要和整车销售能力形成一个正向循环才可以维持下去。

（本文首发钛媒体App， 作者｜韩敬娴，编辑｜张敏）

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