最近，大眾汽車電池制造子公司 PowerCo 首席運(yùn)營官塞巴斯蒂安 · 沃爾夫在跟媒體溝通時(shí)稱，大眾汽車希望將新型干式涂層工藝引入大規(guī)模生產(chǎn)，這種工藝可將電池生產(chǎn)中的能源消耗減少 30%，有望使每輛電動(dòng)汽車的成本降低數(shù)百歐元。

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大眾汽車還表示，它們已經(jīng)在試驗(yàn)線上用這種方法生產(chǎn)了數(shù)百個(gè)電池，到 2027 年應(yīng)該可以投入生產(chǎn)。

大眾此舉也被理解為，是想在和特斯拉的競爭中取得優(yōu)勢(shì)。2021 年大眾汽車集團(tuán)年度全球媒體溝通會(huì)上，時(shí)任大眾集團(tuán) CEO 的赫伯特 · 迪斯就曾對(duì)媒體說過，" 我們想接近、然后超越特斯拉。"

干式涂層工藝正是特斯拉在最新的 4680 電池上所采用的技術(shù)。2019 年特斯拉花費(fèi) 2.18 億美元收購了加州初創(chuàng)公司 Maxwell Technologies 并獲得了該工藝，馬斯克更是將其形容為 " 革命性 " 的技術(shù)。

干式涂層工藝的關(guān)鍵在于成本

對(duì)于主機(jī)廠來說，該技術(shù)帶來的最大誘惑就在于：成本。

特斯拉曾表示，如果干式涂層和更大電芯的所有潛在能效都得以實(shí)現(xiàn)，Model Y 的 4680 電池制造成本預(yù)計(jì)會(huì)降至 5000-5500 美元，大約是 2170 電池成本的一半。

極片生產(chǎn)是電芯制造的首要環(huán)節(jié)，主要分為漿料攪拌、極片涂布、極片輥壓、極片分切四個(gè)步驟。

傳統(tǒng)的濕式涂層工藝是將活性物、導(dǎo)電劑、粘接劑按比例混合在溶劑中，并通過狹縫涂布模頭按要求涂覆在集流體表面，之后電極會(huì)在大型烘箱中進(jìn)行干燥，在此過程中蒸發(fā)的有毒溶劑會(huì)被回收、處理和循環(huán)利用。

根據(jù)華創(chuàng)證券的報(bào)告顯示，在傳統(tǒng)濕法工藝中，涂布干燥及溶劑回收環(huán)節(jié)，分別占設(shè)備、人工、廠房成本和能源成本的 22.76% 和 53.99%。

而干式涂層技術(shù)電極使用不同的粘合劑進(jìn)行涂層，很少使用液體，因此不需要進(jìn)行干燥，工藝流程更簡單，設(shè)備占地面積更小，而且對(duì)環(huán)境的破壞也更小。

特斯拉表示，更精簡的工藝能夠幫助該公司將資本支出減少三分之一，并將工廠的占地面積和能源消耗削減至舊工藝所需的十分之一。

大眾則是希望將新型干式涂層工藝引入大規(guī)模生產(chǎn)，這種工藝可將電池生產(chǎn)中的能源消耗減少 30%，有望使每輛電動(dòng)汽車的成本降低數(shù)百歐元。

除此之外，由于濕法工藝需要溶劑，在溶劑蒸發(fā)后，活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑之間會(huì)留出更多空隙，空隙會(huì)導(dǎo)致材料的壓實(shí)密度不高。但干法不存在烘干過程，因此可以做到更大的壓實(shí)密度。

由于單位體積下含有更多的活性物質(zhì)，干法電極也具備實(shí)現(xiàn)更大能量密度的技術(shù)路徑。根據(jù) Maxwell Technologies 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，干法電極能量密度可以超過 300Wh/kg，且具備實(shí)現(xiàn) 500Wh/kg 的可能性。

特斯拉卡住，大眾借機(jī)追趕

在 2020 年的電池日上，特斯拉推出了全新的圓柱電池體系 "4680 電池 "，在這個(gè)電池上就采用干式涂層工藝。

同一年，特斯拉在加州弗里蒙特工廠附近進(jìn)行試點(diǎn)生產(chǎn) 4680 電池，并計(jì)劃在 2023 年將其應(yīng)用于特斯拉電動(dòng)車。

然而三年過去，4680 電池仍處于試生產(chǎn)階段，主要就是因?yàn)楦墒酵繉庸に嚨闹萍s。有專家曾對(duì)外媒表示，" 他們可以小批量生產(chǎn)，但當(dāng)它開始大批量生產(chǎn)時(shí)，出現(xiàn)了許多廢品。"

2021 年 7 月，馬斯克也在推特上寫道：" 對(duì)于降低鋰電池成本來說，干電極是關(guān)鍵部分之一。然而，為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的量產(chǎn)電池，需要對(duì) Maxwell 的概念進(jìn)行大量的工程設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)還沒有完全實(shí)現(xiàn)。"

就在特斯拉卡住之際，一直想要在電動(dòng)車上實(shí)現(xiàn)突破的大眾開始借機(jī)追趕。

2022 年 7 月，大眾宣布全球電池業(yè)務(wù)將由新成立的公司 "PowerCo" 負(fù)責(zé)。近日，其首席運(yùn)營官塞巴斯蒂安 · 沃爾夫就表示，干式涂層相關(guān)工藝已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室和小規(guī)模試點(diǎn)生產(chǎn)中取得了較好的效果。接下來，大眾會(huì)進(jìn)一步投資于該工藝，并在德國下薩克森州薩爾茨吉特附近的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中安裝一條試驗(yàn)線。

大眾汽車方面表示，截至目前，上述項(xiàng)目成本約為 4000 萬歐元，但在未來可能會(huì)大大增加。 按照大眾的規(guī)劃，到 2027 年應(yīng)該可以投入生產(chǎn)。

在國內(nèi)，雖然鮮有主機(jī)廠如特斯拉和大眾一般，大張旗鼓宣布干式涂層工藝的進(jìn)展，但實(shí)際上仍有相關(guān)的技術(shù)公司在進(jìn)行研發(fā)突破。

力合科創(chuàng)在回復(fù)投資者提問時(shí)表示，旗下的清研電子致力于粉體干法成膜技術(shù)制備電極材料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，目前已被廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器領(lǐng)域，同時(shí)該技術(shù)在鋰電池領(lǐng)域的應(yīng)用也在被積極探索。

寶晟能源科技開發(fā)的 " 干法制備預(yù)鋰化負(fù)極 " 的專利方法，已經(jīng)組裝了軟包電池并驗(yàn)證了首效參數(shù)和循環(huán)性能，目前干法電極的中試量產(chǎn)已經(jīng)完成。

主機(jī)廠掀 " 造電池 " 浪潮

特斯拉和大眾爭奪干法涂層工藝的背后隱含著一條更大的線索：主機(jī)廠想要親自下場造電池。

特斯拉就是一個(gè)典型的例子。自從 2019 年和松下之間的矛盾公開激化之后，特斯拉的自研之路也走上了快車道。

最近特斯拉在加利福尼亞州弗里蒙特獲得了一個(gè)新工廠，該工廠位于特斯拉現(xiàn)有的 4680 電池中試生產(chǎn)工廠附近，業(yè)界預(yù)計(jì)特斯拉將利用這個(gè)新工廠擴(kuò)大其 4680 電池的生產(chǎn)。

大眾也早在 2018 年就開始積極推進(jìn)電池自研，成立了由 Frank Blome 帶領(lǐng)的電池卓越中心，擁有約 300 人的專家團(tuán)隊(duì)。

2022 年，PowerCo 負(fù)責(zé)大眾的電池業(yè)務(wù)之后，已經(jīng)落地了 3 家電池工廠。

去年 7 月，大眾汽車薩爾茨吉特電池工廠破土動(dòng)工，公司預(yù)計(jì)到 2026 年向該電池廠投資約 20 億歐元，預(yù)計(jì)電池年產(chǎn)能是 40GWh，計(jì)劃 2025 年投產(chǎn)。

除此之外，大眾還有兩家已經(jīng)落地的電池工廠，其中一家位于西班牙的瓦倫西亞的 40GWh 工廠，在今年也破土動(dòng)工，預(yù)計(jì) 2026 年投產(chǎn)；另外一家位于加拿大安大略省的圣托馬斯工廠也舉行了簽約儀式，將建成 90GWh 的產(chǎn)能，預(yù)計(jì) 2024 年動(dòng)工，2027 年投產(chǎn)。

根據(jù)規(guī)劃，到 2030 年，PowerCo 將與合作伙伴一起投資超過 200 億歐元建成 6 家電池工廠，總體產(chǎn)能達(dá)到 240GWh，支持每年生產(chǎn) 300 萬輛電動(dòng)汽車。

與此同時(shí)，國內(nèi)車企也開始加入了造電池的熱潮。

比如長城孵化了蜂巢能源；廣汽從 2017 年開展技術(shù)研究和小批量試制，隨后又孵化了做超快充的巨灣技研，2022 年再成立了因湃電池科技有限公司，用于自研。

造車新勢(shì)力的蔚來，也成立了蔚來電池科技（安徽）有限公司，注冊(cè)資本 20 億元，李斌任董事長。

從主機(jī)廠的角度來看，當(dāng)新能源汽車發(fā)展回到制造業(yè)發(fā)展的本質(zhì)，需要通過各種技術(shù)創(chuàng)新，提升企業(yè)毛利。而掌控電池的研發(fā)制造，才有機(jī)會(huì)達(dá)到降低成本，保證供應(yīng)鏈安全。

只是，電池自研就是否意味著必然可以降低整車成本？不一定。畢竟電池的研發(fā)需要大量的時(shí)間和資金成本，這就需要整車銷售能力形成一個(gè)正向循環(huán)才可以維持下去。

（本文首發(fā)鈦媒體 App， 作者｜韓敬嫻，編輯｜張敏）

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