序言

在谈论这个话题之前，先问大家一个问题：

对于新能源汽车来说，你认为最重要的是什么？

是的，是的，是电池。

我们可以做这样一个比喻：

汽车也有“心脏”，燃料汽车的心脏是内燃机，而电动汽车的心脏是电池。

“心脏”的质量决定了车辆的长度。

特斯拉作为电动汽车行业的领导者，于2020年1月宣布，中国版的Model3系列将于今年下半年生产，配备宁德时代中国企业生产的磷酸铁锂电池。

看到这个消息，一定有同学会提问：

宁德时代是什么样的公司？特斯拉能采用它的技术有多强大？

今天我们来谈谈这个。

宁德时代

宁德时代是曾玉群在2011年成立的公司，被称为“中国电池之王”。

成立6年，晋升为动力电池行业龙头，2017年销量居世界第一，2018年迅速登陆a股创业板，目前市值约4600亿元。

到目前为止，中国、美国、欧洲、日本和韩国的主流汽车公司几乎已经成为宁德时代的客户，包括特斯拉、宝马、大众、丰田、现代、上汽、威来等品牌。

要取得如此大的成就，必须有两把刷子。

宁德时代有两种“武器”。除了常见的“磷酸铁锂”电池外，它还拥有全行业领先的秘密武器——三元锂电池。

这两种电池有什么区别？

锂电池

让我们先来了解一下锂电池。

锂电池主要分为软包形、圆柱形、方壳形。

虽然它们的形状不同，但工作原理是一样的。

锂离子电池以碳材料为负极，通常为石墨；以含锂化合物为正极，没有金属锂，只有锂离子。其工作原理主要依靠锂离子在正极和负极之间的运动。

具体来说，情况如下：

当电池充电时，锂离子生成在电池的正极上，锂离子通过电解液运动到负极。作为负极的碳层结构，它有许多微孔，锂离子嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量就越高。

同样，当电池被放电时，也就是说，我们使用电池的过程。嵌入负极碳层的锂离子被去除并移动到正极。锂离子越多，放电容量就越高。

锂电池爆炸

但之前我们总是看到这样的消息，说某品牌的手机锂电池会爆炸。

原因是什么？

我们知道电池中锂金属的化学性质非常活跃，是一种易燃物质。

一旦与空气接触，就会与空气中的水发生剧烈的化学反应，瞬间产生大量氢气，释放热能，容易引起燃烧和爆炸。

高中化学知识就是这样一个方程式：

2Li+2H2O=2LiOH+H2O

现在锂电池中的锂经过处理后会降低活性。锂电池正负极之间还有一层金属薄膜，可以防止电池内部短路。

另外，我们使用的电池是密封的，锂离子根本没有机会与空气直接接触，从而有效保证了电池的安全。

磷酸锂VV三元锂电池

磷酸铁锂电池是什么，三元锂电池是什么？

事实上，它们只是不同的正极材料。因为不同类型的锂电池负极是石墨，所以正极材料是不同的。所以用正极材料来区分不同类型的锂电池。

也就是说：

磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极，三元锂电池又称三元聚合物锂电池，主要由镍钴铝或镍钴锰为正极。

那这两种电池有什么区别呢？

简单地说，磷酸铁锂电池的主要优点是安全性高，循环寿命长，理论寿命可达7至8年。但缺点是能量密度低，这意味着耐久性差。

另一方面，三元锂电池的主要优点是储能密度高，意味着耐久性高。但缺点是安全性差，使用寿命差，元素有毒。

三元锂电池

三元锂电池的三种正极材料都夹在一起。

然而，由于钴离子的半径相对较大，它们在一起时会留下一个固定的间隙，让锂离子自由进出，所以钴酸锂相对稳定。

镍离子的半径小于锂离子，因此镍酸锂的能量密度会更高，而且由于其过于致密，很容易出现阳离子混合现象。

因此，三元锂电池的镍成分不宜过高。

此时，需要添加钴来增加电池的稳定性，但钴是一种相对昂贵的金属，全球储备有限。为了降低成本，锰和铝作为支撑材料，只能降低钴的含量。

但如果没有钴，稳定性会比较差。

2020年，宁德时代出现了无钴电池，这并不是真正的“无钴电池”。它实际上是一种采用CTP技术设计的磷酸铁锂电池。

CTP技术是将电池放入设计好的电池组中，然后按照最佳的排列组合方式组装成高效的锂电池。

优化的结果是体积利用率可以提高15%-20%，能量密度可以提高10%-15%。零部件数量可减少40%，生产效率可提高50%。投入使用后，动力电池的制造成本将大大降低。

比亚迪作为宁德时代的竞争对手，于2020年3月发布了一款刀片电池。

它的本质是磷酸铁锂电池，但在电池结构设计上有所创新。事实上，它是直接拉长电池的宽度，使厚度变薄，制成90厘米甚至近1米的超长电池，即扁平和长，就像刀片一样。

这种改造的结果是体积和能量密度明显提高，比原来的电池系统可以提高30%以上。而且节省了材料和人工成本，预计成本会降低30%，刀片电池会更薄，所以散热效果会更好。

无论是宁德时代的CTP技术，还是比亚迪的刀片电池，磷酸铁锂电池的能量密度最终都得到了提高，以达到三元锂电池的水平。

同时，改造后的磷酸铁锂电池可满足400公里以上的续航里程要求。整个电池生产的其他材料不需要更换，生产线变化不大，即能量生产快。

简单地说，这两种技术都是通过提高生产效率来降低电池成本的。

最后

如今，新能源汽车和充电装置已被列入国家“新基础设施”计划，毫无疑问，它将迎来一个更具挑战性的巨大市场。

面对新能源革命，汽车工业一直是世界上最大的产业之一。

未来，新能源汽车很可能成为国计民生的重要支柱产业，动力电池正是新能源汽车的生命之源。

宁德时代是三元锂电池领域的老大。

随着CTP技术中无钴电池的出现，宁德时代将磷酸铁锂电池的成本降低到600元以内，而三元锂电池的成本仍保持在1000元左右。

正是因为宁德时代磷酸铁锂电池成本的大幅降低，也吸引了渴望提高销量的特斯拉，两者一拍即合。新车配备了磷酸铁锂电池，预计特斯拉新车价格将进一步下跌。

最终受益的还是我们老百姓。