太原电瓶销售联盟

号外| 动力锂电池背后的投资逻辑(之一)

见识2022-08-23 09:58:12

“爸爸,熵是什么”小云问道。

“宝宝,熵,是一个代表着宇宙消耗了多少的词汇。什么东西都会消耗,就像你那个会走路会说话的小机器人,电池耗完了就走不动了。”

“你不能给它装一个新的电池吗,就像给我的机器人那样?”

“星星们就是电池,亲爱的。一旦它们用完了,就没有别的电池了。”


人们常想,天堂在哪里?天堂其实就在我们脚下。

地球在残酷暴虐的宇宙中,是一个例外的存在。它处于一个稳定的星系,获得了母恒星不多不少的能量。

太阳给地球多少能量呢?一天照射到地球的能量,足够全地球27年的电力供应。

但现在还没有高效便宜的办法来存储和使用太阳能,依然依赖化石燃料。化石燃料,是将亿万年前的太阳能量储存在高分子有机物中。

人类现在担心的是化石燃料终有用尽的一天。其实,太阳、银河系、宇宙,它们都有尽头,不过,那些实在是太遥远了。

对电池的研究和使用已经有近200年的历史。直到SONY在90年代将锂离子电池商业化,电池才开始突破容量密度和价格的瓶颈。不过,即使是最新的锂电池,能量密度仍然远不及汽油。

为什么选择锂作为能量的载体呢?为什么我们今天的手机、电脑、电动汽车,它们都要使用锂电池呢?为什么未来很长一段时间,锂电池仍然无法替代呢?

要成为好的能量载体,就要以尽量小的体积和重量,来搬运尽量多的电子,并且容易得失电子。

基于这个原则,氢和锂是目前地球上作为动力电池的最佳元素。

氢燃料电池,在今天它还不是主流,因为获取氢、存储氢的成本都不低。如果有一天获取氢的成本变得低廉,锂电池风光的日子也到头了。

电动汽车的巨头,它们都选择了锂电池。Tesla选择了18650钴酸锂电池,比亚迪选择了磷酸铁锂电池(今年起改用三元锂电池),董明珠则钟情于钛酸锂电池

它们都是什么鬼?

锂,原子序数3,是原子量最小的金属元素。

宇宙大爆炸,创造了时间、空间和万物。锂,在宇宙最开始时就有了,它是继氢、氦之后形成的第3种元素。

每一次充放电循环,即锂离子(Li+)充当了电能的搬运载体,周而复始的从正极→负极→正极来回的移动,与正、负极材料发生化学反应,将化学能和电能相互转换,实现了电荷的转移,这就是锂离子电池的基本原理。

锂电池原理图

要实现上述的功能,锂离子电池内部需要包含几种基本材料:正极活性物质、负极活性物质、隔离膜、电解质。

负极通常选择石墨或其他碳材料做活性物质。

经常会看到的锂离子分类,它们通常是根据锂离子电池正极材料来区分锂离子电池的类型,但也有例外。

Tesla

Tesla,现在使用松下的18650钴酸锂电池作为动力。未来,将使用21700三元电池

Elon Musk 建立了Gigafactory(超级电池工厂),用来生产21700电池。超级电池工厂的电力,将100%来自于可再生能源,不消耗化石能源。

Gigafactory的太阳能电池板阵列屋顶设计图


Tesla使用18650钴酸锂电池,曾经被人嘲笑,一辆车的电池板,需要将7000多节电池捆绑在一起。

以特斯拉 Model S 85型号为例,在车辆的底盘里,安装 7104个18650电芯,分为16个模块,每个模块又分为6个电池组,这些电池组并联在一起。

特斯拉电池板

当时作为刚刚起步的电动车企业,成熟、一致性好、便宜,这大概是Tesla选择18650钴酸锂电池的理由。

Tesla的动力系统总结一句话:强大的电池管理系统+电池群。SpaceX火箭也是一样,小推进器集成。

那些说Tesla的电池技术是松下的,核心技术不在自己手上的,你们忽略了Tesla强大的电池管理系统。

由于钴在地球上比较稀缺,价格昂贵,21700电池将使用镍钴锰三元正极材料,降低钴的使用量。

比亚迪

比亚迪本身就是做电池起家的。

在动力电池的技术路线上,比亚迪一直是坚持磷酸铁锂电池技术,由于不含贵重金属元素(比如钴),这种电池的原材料成本就可以被压缩的非常低廉。

我国缺乏钴矿,制造必须采用钴元素的三元锂电池会有些困难。所以,比亚迪当年发展磷酸铁锂电池是现实的选择。

但短板也很明显,那就是能量密度低、低温性能特别差。磷酸铁锂的价格再便宜、寿命再长,如果能量密度不能提升,最终会失去市场。

乘用车需要高能量密度的动力电池,这已经是全世界的共识,能量密度高的三元锂电是主流。

比亚迪从今年开始,几乎旗下全系乘用车,将弃用磷酸铁锂电池,将改用三元锂电池。

银隆

近日有专业人士说,董明珠搭上全部身家投资的钛酸锂电池,由于能量密度相对比较低,将来不会太主流。

钛酸锂电池,指的不用碳负极,用钛酸锂作为负极。

钛酸锂有四大优点:超安全、超长循环寿命、快充性能优异,低温性能良好。

钛酸锂电池也是锂电中寿命最长、安全最高的电池。论生命周期,普通锂离子电池约为1000—2000次循环,钛酸锂则是3万次循环,是前者的15倍。

一个大缺点:能量密度低。钛酸锂技术已有十多年,并非新技术,由于钛酸锂能源密度低,在新能源乘用车上根本无法运用。

董小姐说,以后钛酸锂电池可以用在工业储能上,但问题是,钛酸锂价格也很昂贵,没有成本优势。

这就要谈谈另外一个领域:储能电池。Elon Musk在美国、澳大利亚正在建立巨大的基于太阳能的分布式储能网络,势必大量需要储能电池。

我觉得储能电池未来在欧美有巨大的市场,但在中国是很难的,我们的头顶都看不到天,哪有什么太阳能可储呢?

现在,大概了解了动力锂电池是什么,以及电动车制造商的选择。

下一篇,我们会谈谈,松下、LG化学、三星SDI,以及国内的电池巨头们,它们的技术路线。

当清楚了下游采购方的选择、中间电池制造商的路线之后,上游的资源布局也就一清二楚:什么是昙花一现,什么是长期稀缺。

谁掌握了核心资源,谁才是这个市场的龙头。

好久没写投资方面的了,欢迎大家留言评论。留言点赞最多者,奖励100克恩施玉露茶

喝好茶的,往往做正确的选择;喝差茶的,往往做错误的选择。

持续性的正确决策,它们都需要:从盲目走向严谨,从从众走向独立,从蒙昧走向理性。

见识茶店,谨选原产地好茶


➤ 六大茶类,为什么白茶最干净

➤ 茶叶农药残留,到底有多严重?

➤ 一百年了,香港茶楼为什么偏爱寿眉?

阅读原文,进入见识茶店