特斯拉勇气可嘉，敢在国产 Model 3 车上搭载磷酸铁锂电池，有些出人意料。
ds/2020/02/timg-2.jpg" style="box-sizing: border-box; background-color: transparent; color: rgb(0, 136, 204); text-decoration-line: none; transition: all 0.3s ease-out 0s;">
供货协议期限两年，产品是不含钴的磷酸铁锂电池，宁德时代和特斯拉还真敢玩。
近日，金融时报、路透社等媒体纷纷报道称，特斯拉正在就中国产电动车采用的无钴电池（batteries that contain no cobalt）与宁德时代进行谈判，并已进入最后阶段。
鉴于市面上两种主流的三元电池均含钴，很快有人认为，特斯拉将采购宁德时代的磷酸铁锂（LFP）电池。
动力电池由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四部分组成。由于正极材料成本大约占 40%，所以被拿来命名每种动力电池。
根据正极材料不同，现在市场上的动力电池主要有镍钴锰（NCM）、镍钴铝（NCA）、磷酸铁锂、钛酸锂、钴酸锂和锰酸锂。
这里面，正极材料为镍钴锰、镍钴铝的电池又被统称为三元电池，与磷酸铁锂电池成为当前两大动力电池类型。
钴是三元电池的正极原材料之一，其中钴金属报价 27.45 万元/吨。碳酸锂是磷酸铁锂的正极原材料。碳酸锂报价为 5 万元/吨。
这些正极原材料组成电池后，成本差距就真正体现出来了。
以 2019 年市场价为例，磷酸铁锂电池的电芯报价为 0.7 元/Wh 左右, 三元电池电芯的报价为 0.9 元/Wh 左右，成本相差约 28%。
所以，选择不含钴的磷酸铁锂最直接的原因就是降低电池成本。
但这是一次冒险之旅。
要知道，磷酸铁锂电池过去在乘用车上的装机量相当少，在中国 96% 的磷酸铁锂电池都被电动客车消化了，用在新能源乘用车上的只有 4%。
形成这种格局的原因是，与三元电池相比，磷酸铁锂电池存在能量密度较低、低温条件下容量衰减快等劣势。对于纯电动车尤其是主打乘用车的公司来说，磷酸铁锂电池并不是好的选择。
只有特斯拉勇气可嘉，敢在国产 Model 3 车上搭载磷酸铁锂电池，有些出人意料。
不过，若是不是胸有成竹，两家公司一定不会这么干，毕竟一个美国纯电动车的标杆企业，另一个是中国动力电池的龙头老大，玩不好容易砸招牌。
1.巨头遇到巨头
福建宁德人曾毓群不像 Musk 一样活跃，但两人在各自的赛道上表现神似。
早在 1989 年，曾毓群从上海交通大学船舶工程系毕业后，很快辞掉了组织分配的国企工作，投身市场经济大潮。
他在一家名为东莞新科磁电厂工作了十年，随后和同事进入手机电池赛道创业，创立新能源科技有限公司。
这家公司的中文名平平无奇，但它的英文名叫做 Amperex Technology Limited，简称 ATL，与日后大名鼎鼎的宁德时代（CATL）只有一个字母的区别。
ATL 主攻手机电池，到 2011 年时，公司已经成为苹果手机全球最大的电池供应商。
这一年，豪华车品牌宝马被 ATL 的电池技术吸引，找上门来想要合作动力电池。
ATL 当时并没有这项业务，看到动力电池市场机会的曾毓群和同事决定再次创业，进军动力电池市场。
2011 年 12 月，宁德时代新能源科技有限公司成立，英文名 CATL，曾毓群任公司董事长。
宁德时代早期涉足的是磷酸铁锂电池，很快收获了不少宝马和宇通这样的车企客户。
在宁德时代发展初期，雪佛兰 Volt、日产 Leaf、比亚迪 E6 等车上主要搭载的正是磷酸铁锂电池。
唯一的另类是特斯拉，2012 年特斯拉发布第二款量产车型 Model S 时，首次搭载 18650 型号的三元电池，此后 Model X、Model 3 均延续三元电池的路线。
Model S 最初屡遭质疑，因为虽然三元电池能量密度高，可以带来更高的续航，但它的成本也高，而且安全性相对较差，易发生起火风险。
磷酸铁锂电池与三元电池不同，前者的成本更低，更加稳定和安全，唯一的缺点是能量密度低。
在 2015 年时，电池单体能量密度只有 120Wh/kg，成组后能量密度为 80Wh/kg，而当时的三元电池普遍能达到能量密度 180Wh/kg、成组后能量密度 110Wh/kg 的水平。续航表现不够好，导致了磷酸铁锂电池早期主要应用在商用车上。
从这一点也可以看出传统车企和特斯拉在造车时的区别，前者更追求稳定和安全，后者为了打造更好的汽车产品，有时甚至会显得过于激进。
到 2014 年，受国家补贴政策和日益成熟的三元电池技术冲击，全国市场的磷酸铁锂装机量占比由最高峰的 82% 下滑至 32%。
发展到 2017 年时，三元电池技术日益成熟，电动乘用车开始大规模应用三元电池，宁德时代的产品也开始从磷酸铁锂大电池转向三元电池。
截至目前，宁德时代供应的车企已包括宝马、宇通、上汽、东风、长安、北汽、吉利、广汽、奇瑞、福特、金龙、重汽、蔚来、威马和理想等。
宁德时代的总市值已经突破 3500 亿元，排名行业第一。
这种强势发展的劲头与在 Musk 主导下特斯拉有着一定相似性。宁德时代成立八年后，装机量和市值随着我国新能源车销量的爆发一飞冲天。
特斯拉成立十六年后，销量和市值同样成为赛道里的第一名。
所以宁德时代迎来特斯拉这位外国客户，本身并不奇怪。
根据双方此前的合作协议，特斯拉将向宁德时代采购锂离子动力电池，供货期限为 2020 年 7 月 1 日到 2022 年 6 月 30 日。
据《金融时报》报道，特斯拉已同意从宁德时代购买不含钴的磷酸铁锂（LFP）电池，用于在中国生产 Model 3 车型。
面对这一消息，宁德时代仅是低调地回应了一句「有能力根据客户需求提供合适的有竞争力的解决方案，给客户带来价值。」
电池原材料咨询公司基准矿物情报机构经理西蒙·穆尔斯（Simon Moores）则进一步在推特上透露，出于成本原因，特斯拉会从宁德时代购买方形磷酸铁锂电池。
其中，磷酸铁锂电池将被用于标准版 Model 3，长续航版仍将使用 LG 生产的 NCM811 电池（钴镍猛三元电池）。
宁德时代和特斯拉的合作能否成功，关键要看前者的磷酸铁锂电池是否足够好。
2.来自宁德时代的磷酸铁锂电池
目前，宁德时代主要出售两种电池，一种是三元电池，另一种是磷酸铁锂电池。
2019 年全年，宁德时代的动力电池装机量为 31.71GWh，其中，三元电池装机量为 20.44GWh，磷酸铁锂电池的装机量为 11.27GWh。两种电池的装机量比例大概是二比一。
放大到整个国内动力电池行业，宁德时代的分量也是很重的。
2019 年全年，我国动力电池总装机量为 62.2GWh，宁德时代占 51.02%，相当于半壁江山。
这个数字可能不够直观，可以换个更容易看明白的方式。
我国 2019 年共销售新能源汽车 120.6 万辆，其中纯电动车销量为 97.2 万辆，按每辆纯电动车搭载 80kwh 的电池计算，相当于宁德时代的电池辆至少装到了 39 万辆车上。
如果对比国内各家车企 2019 年的纯电动车销量，宁德时代的电池最少可以满足前八家车企的电池需求。
即便在磷酸铁锂电池赛道，宁德时代也有着足够高的市场份额，电池装机量是排名第二的国轩高科的三倍多。
规模高意味着可以降成本，因此有许多业内人士认为，特斯拉选择宁德时代的磷酸铁锂电池主要是因为它的成本更低，间接地导致搭载这种电池的国产 Model 3 成本会更低。
这种逻辑是没错的，Musk 是非常喜欢成本控制的 CEO。但成本更低的前提是，能量密度不能太差。
也就是说，宁德时代如果要为特斯拉提供磷酸铁锂电池，必须能让车辆达到 Model 3 现有的续航水平，否则用户会骂特斯拉、骂宁德时代，将两年的合作变成了拉仇恨的操作。
所以，特斯拉选择宁德时代的磷酸铁锂电池，应该还因为它有磷酸铁锂方面的核心实力。
如果真是如此，专利技术成果能让我们更快地了解它的核心实力是什么。
众所周知，动力电池通常由单体、模组、电池包组成，单体按封装的方式又分为圆柱、方体和软包等。提升电池能量密度就是从这些部件和封装流程上入手的。
宁德时代有一些专利可以直接提升磷酸铁锂的能量密度。
现在看，最关键的宁德时代的专利技术 CTP（Cell to Pack）。
从物理层面的系统设计入手，直接去掉电池组，由电芯集成电池包，并在电池包专利技术中取消了电池箱体，起到了既提高体积利用率，同时又能降低电池重量的效果。
当然，特斯拉也没闲着，因为如果仅仅是下订单采购磷酸铁锂电池那么简单，就有点不像特斯拉了。
特斯拉的「无钴」计划最早在 2018 年就被披露过。
特斯拉在 2018 年 5 月给股东的邮件中表示，「将大幅降低钴含量，同时提升镍含量，保持热稳定性，进而提升电池能量密度。」
虽然这句话是针对三元电池说的，但特斯拉要做一款便宜、能量密度高且安全的的电池的想法从未断过。
Musk 此前透露，关于自主研发新电池的具体信息，准备在今年 4 月的特斯拉电池日上揭开谜底、
届时，特斯拉不排除会将 Model 3 如何适配方形磷酸铁锂电池的方案和盘托出，比如方形电池如何适配 BMS（电池管理系统），或者特斯拉是否会直接采购宁德时代的 BMS 系统等等。
3.技术至上
宁德时代和特斯拉的未来能否真正开花结果，核心在于电池的最终表现。
中信证券研究部发布报告认为，宁德时代的磷酸铁锂电池之所以能达到应用在乘用车的要求，主要在于两个层面的原因。
（1）电芯层面：通过高振实密度 LFP 材料、大电芯设计（单电芯容量超过 150Ah），可提升电芯体积和质量能量密度；
（2）电池结构层面：宁德时代通过 Cell to Pack、比亚迪通过「刀片电池」技术，极大提升 LFP 电池包能量密度（预计+15% 以上）。
该机构经过测算得出，「Model 3 的 188L 电池包体积恰好为磷酸铁锂 CTP 提供空间装载足够电量：假设特斯拉改用宁德时代磷酸铁锂 CTP 电池，并撑满整个 188L 电池包体积，正好可把原来用于长续航版 77kWh 的电池包，改成用于标准续航升级版约 53kWh 的电池包。」
这样一来，从圆柱三元电池改用磷酸铁锂后，预计电池包单位成本从 0.80 元/Wh 降至 0.70 元/Wh。在「标准续航升级版」最乐观的保持 450km 续航（53kWh）不变情况下，电池包将降低 0.5 万元的成本。
考虑到宁德时代今年 7 月份就将为特斯拉供货，我们也反向做一推测，那就是将提供给特斯拉的磷酸铁锂电池技术已经成熟，甚至相关产品很可能已经搭载在电动乘用车上面。
检索工信部近今年发布的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》发现，搭载宁德时代磷酸铁锂电池的电动乘用车型并不多。
以最新收录一款合众新能源的哪吒品牌车型为例，这款车的电池能量密度 140wh/kg，NEDC 续航只有 301km。
所以，未来国产 Model 3 搭载磷酸铁锂电池后，真正的续航表现究竟如何还需进一步观察。
实际上，特斯拉如果真的想使用成本更低的磷酸铁锂电池，在中国找合作伙伴的话并没有太多的选择。
我国磷酸铁锂电池的供应商主要有宁德时代、国轩高科、比亚迪几家，剩下的磷酸铁锂供应商装机量规模就小得多了，恐怕很难和特斯拉达成合作。
先看国轩高科。
据路透社报道，大众将收购国轩高科 20% 的股份，以加速进军中国市场。这是个很有意思的信号，它很可能说明，大众汽车大概率有意在华采购采用磷酸铁锂电池动力电池。
因为国轩高科正是主攻磷酸铁锂的玩家。
在 2019 年，国轩高科的产能几乎全部用来生产磷酸铁锂电池，累计装机量达到 3.1GWh，三元锂电池的累计装机量只不过区区 0.19GWh。而且，国轩高科的核心产品正是磷酸铁锂方形电池，单体电量 52Ah，成组能量密度为 140Wh/kg。
但如果大众入股成真，国轩高科的磷酸铁锂电池恐怕要优先供给大众。
再看比亚迪。
最近，比亚迪也发布了「刀片电池」技术，和宁德时代的 CTP 技术逻辑相似，也是从物理层面进行了系统优化设计，进而提升能量密度。
不过，比亚迪本身就是新能源车销量大户，磷酸铁锂电池首先自我消化，一些高端车型如全新一代唐 EV 等本身和特斯拉也算是半个竞对，双方想要合作也面临不少门槛。
那就只剩下宁德时代，一家在各大车企间游刃有余的电池巨头公司。接下来，宁德时代和特斯拉会擦出怎样的火花，还要看后续合作如何落地。
现在只能说，科技是第一生产力，特斯拉真敢玩，宁德时代真敢奉陪。
