三元锂 宁德时代 100度电池包这三个关键词放在一起

文/天玑

近一个月来，动力电池风起云涌，三家汽车公司相继公布了自主研发电池的最新进展和规划。其中，长安汽车“金钟罩”第一个标准电池正式离线。广汽埃安发布了自主研发的P58微晶超能电池，并生产了第一款全栈自主研发的金砖电池。这三家汽车公司在电池方向上的规划相似，重点是安全、能源补充等行业痛点。

汽车公司开发自己的电池并不新鲜。比亚迪和特斯拉证明了这条路是可行的，他们依靠自己强大的销售规模来消化早期投资。理论上，其他汽车公司开发自己的电池是可行的。

然而，此时此刻，动力电池供应链已经成熟，即使在同一条道路上，也不一定所有的汽车公司都能成功。汽车公司的管理层和相关人员不会理解真相，但他们仍然选择踏上旅程，只能说自主研发电池的魅力使汽车公司无法抗拒。

谁在开发自己的电池？

BYD是一家较早进入电池领域的汽车公司，其最初的电池不是电动汽车的电池，而是数字产品，如手机。直到今天，BYD仍然保留着这项业务。

特斯拉的自主研发电池是4680电池。目前，其产量为每周80万元。当每个电池约100瓦时，当一辆车的电池组为65千瓦时时，4680电池的每周产量只能提供约1200辆新车（不包括cybertruck），而特斯拉在11月的销量超过17万辆。所以严格来说，比亚迪是唯一一家真正走自研电池之路的汽车公司，可见这条路有多难走。

除了比亚迪和特斯拉，根据节点AUTO的不完全统计，还有10多家汽车公司公开了自主开发的电池计划，包括前面提到的广汽埃安、长安和极氪；威莱和哪吒，吉利、长城、长安、兰图、五菱、上汽、宝马、大众、福特、丰田和本田。

在这些汽车公司中，有些人选择双向下注，即自主研究 并行购买。例如，特斯拉从2020年7月1日开始从宁德时代购买锂离子动力电池，直到2025年12月。

汽车公司之所以这样做，是因为自主研发的电池不仅进入门槛高，而且在技术转型、生产和制造方面也有很多经验。自主研发的电池不可能在一夜之间开发并成功批量生产。此时，从第三方购买部分或大部分电池可以确保订单的顺利生产和交付，汽车公司也可以不断获得资金，为自主研发的电池提供支持。

此外，自主研发的电池难度导致前景不确定，可能会影响后续产品的布局，这也是汽车公司这样做的原因。

例如，威来在2020年发布了一条关于自主研发电池的消息。当时，威来表示，新电池采用原位固化固液电解质、无机预锂硅碳负极、纳米涂层超高镍正极。从信息的角度来看，这属于半固态电池，是电力电池行业的发展趋势之一，宁德时代行业领先的研究方向也包括半固态电池。

上周末，蔚来董事长李斌直播测试了装载在蔚来ET7的半固态电池组的电池寿命。这种电池是蔚来电池研发的结果。它的研发花了三年时间，电池是由卫兰新能源联合开发的，蔚来电池是由电池组开发的。

在自主研发电池的道路上，更多的是进展不顺利的消息。例如，去年11月，小鹏汽车招募了宝马前高级电池工程师组建自主研发电池团队，但没有以下内容。

为什么要开发自己的电池？

汽车公司自主研发电池的原因有三个。第一个原因是电池成本太高，给汽车公司带来了负担。第一个原因是电池成本过高，给汽车公司带来了负担。这方面有两个关键点。一是电池在新能源汽车成本中所占比例较高。据广汽董事长曾庆红介绍，车企在宁德时代工作，占40%~50%甚至60%。由此可见，汽车企业要想降低成本，首选就是对电池进行操作，自研电池结合规模优势，就能降低成本。

事实上，动力电池公司也被这个问题所困扰。宁德时代首席科学家吴凯曾回应汽车公司的抱怨：一些客户通常会向我们抱怨，说汽车制造商基本上不是很赚钱。你的电池制造商拿走了所有的利润吗？事实上，虽然宁德时代今年（2022年）并没有亏损，但在利润的边缘挣扎是非常痛苦的。

昨天，雷军还在小米汽车技术新闻发布会上抱怨电池太贵。他说“三元锂 宁德时代 100度电池包”这三个关键词放在一起，意味着成本超过10万元。正是因为成本高，小米SU7次是不可能的“交个朋友”。

汽车公司和电池厂的投诉基本上是电池原材料价格过高。去年，电池级碳酸锂报价首次超过60万元/吨，氢氧化锂报价超过58万元/吨。成本较低的磷酸铁锂电池报价已上涨300%以上，达到17万元/吨。按60度计算，磷酸铁锂每吨增加10万元，整车成本增加3500元至4500元。

目前，电池级磷酸铁锂的报价已降至每吨10万元左右，但由于原材料价格波动，汽车企业仍无法放松。如果价格再次飙升，汽车企业仍然需要“遭罪”，自主研发的电池可以对冲部分成本风险。

4680是特斯拉自主研发的4680 以电池为例，它可以节省约86%的生产成本，每kwh的成本可以降低69%。

第二个原因是，对于汽车公司来说，动力电池的供应受到原材料、生产能力和市场需求的影响，这也是波动发展的。据说何小鹏曾在宁德时代蹲了一周，以便尽快得到电池。归根结底，汽车公司需要使用其他方法来对冲风险。

最后一个原因是自主开发的电池可以让汽车公司掌握核心部件，巩固其竞争力。在这一点上，极氪首席执行官安智慧非常直截了当地说：一家智能电动汽车公司，电池是未来形成竞争力的核心和最基本的要素，三电系统也是极氪未来发展的护城河之一。

自研电池应该跨越哪些门槛？

汽车的本质是制造业。与资产轻运行的互联网行业相比，制造业模式更重，投资更多，产品转型链路更长，这是汽车公司自主研发电池的门槛。

首先，汽车公司自主研发的电池投资规模较高，汽车公司需要考虑财务风险。广汽自主电池项目总投资约145.9亿元，接近广汽集团2021年净利润的两倍。由于派电池厂总投资109亿元，广汽埃安投资；极氪衢州极电厂投资100多亿元。吉利投资了10多个大型电池项目，总投资超过1100亿元，其中60%用于自建电池厂。

这种投资规模几乎可以从零开始创造新的力量。蔚来上市前，在一级市场融资约22亿美元(约150亿元人民币)。

自主研发电池的汽车公司可分为两类。一是广汽，一家有资金和销售规模支持的汽车公司，具有较强的耐力；另一种是威来等新势力，投资压力较大。

其次，汽车公司需要跨越投资和转型之间的差距。正如前面提到的，目前4680电池的生产能力远远不能满足特斯拉新车交付的需求。一个重要原因是工程制造技术难以将设计转化为产品。

锂离子电池由四个主要部分组成：正极材料、负极材料、隔膜和电解质。其中，隔膜的作用是隔离正负极，防止短路，提供微通道支持锂离子迁移，影响电池的安全性、倍率性能和循环性能，在动力电池中约占成本的10%-20%。

隔膜工艺有干湿两种。目前主流选择是湿法。湿法的优点是隔膜微孔分布均匀性好，孔隙率高，亲液性好，内阻低，闭孔温度低，双向拉伸强度高，可制备薄隔膜(目前用于动力电池的湿隔膜一般为9-12um，干隔膜为12-16um)。

但湿法程序很多，需要将电池材料与粘合剂和液体溶剂混合，然后涂在箔上，然后烘烤12小时。

马斯克相信第一性原理，认为这种工艺效率低，成本高，因为最后要做到这一点“干” 是的，为什么要先把它弄湿再干呢？

相比之下，干法工艺可以满足马斯克的需求。为此，特斯拉收购了世界著名的超级电容器制造商马克尔，将超级电容器的干法制备工艺嫁接到锂离子动力电池的生产中，可以降低锂离子动力电池的成本，提高性能。

Maxwell，少量细粉 PTFE(Teflon特富龙，聚四氟乙烯)粘合剂与电极粉末混合。然后通过挤压机将混合的电极材料和粘合剂粉末形成薄薄的电极材料带，然后将挤出的电极材料带层压在金属箔集电器上制成电极。

然而，由于特斯拉将超级电容器的干燥过程嫁接到动力电池生产中，因此有必要重新调整粘合剂的添加比例，这也是自主研发电池的一个难点。CTC技术在电池组领域很流行，本质上是一个物理突破。通过优化结构，电池组的重量更轻，体积更小，材料科学需要在材料类型、比例等基础科学上取得突破。

此外，制造设备也需要改变。干法制备工艺的难点之一是原纤维化（Fibrilization ）。例如，在炎热的天气里，有人在地上吐口香糖，有人踩口香糖，口香糖会粘在鞋底上，当脚抬起时，口香糖在鞋底和地面之间拉成纤维丝，使粘在鞋底上的口香糖纤维化。

Maxwell的做法是将活性负极或正极材料颗粒混合在一起 PTFE原纤维化，形成电极材料的自支撑膜。此时，PTFE应在生产过程中纤维化，使活性物质与纤维PTFE形成网络交联结构。特斯拉的做法是设计自己的设备，然后找锂设备公司做OEM生产，共同克服问题。

由于特斯拉提出的这些新要求带来了新的问题，4680电池最初计划于2021年开始大规模生产，最终推迟到今年年中。

从长远来看，自主研发的电池是汽车企业提高竞争力的好帮手，但这条路很难走，需要投入大量的资源和时间。因此，对于汽车企业来说，目前最好的选择是自主研发 外购并行。