備受矚目的TSLA電池日臨近，此前TSLACEO馬斯克在2019年第四季度財報電話會議上宣布，公司計劃在四月中旬舉辦電池日活動，屆時將準備講述一些可以令人大吃一驚的事情。據(jù)此前媒體報道，今年電池日TSLA或將主推Maxwell的干電極技術，那么這個技術有何過人之處，TSLA在自研電池的道路上都做了什么努力呢?本文一起來探討。

首先讓我們來簡單回顧一下TSLA在動力鋰電池供應商方面的變化動作。

●TSLA自成立以來，其動力鋰電池一直都是由日本松下供應的圓柱形電池。不過TSLA和松下多年來的合作隨著產量新增，在產量以及價格方面二者分歧新增，導致矛盾激化。TSLA也越來越意識到把握動力鋰電池核心技術的緊迫性。

●2019年十月，TSLA宣布和LG化學合作，LG化學南京廠將向TSLA我國廠供應圓柱21700型電池，打破了日本松下獨家供應商的地位。

●2020年二月，我國動力鋰電池巨頭CATL也正式納入了TSLA的電池供應體系。保價協(xié)議期限為2020年七月一日至2022年六月三十日。這也意味著至此，TSLA在全球范圍內共有三家動力鋰電池供應商。

●不過TSLA也一直沒放棄自研電池的道路，在2019年TSLA先后收購了Maxwell電池技術公司、加拿大電池制造商HibarSystems，用來自主研發(fā)動力鋰電池。

結合Maxwell的優(yōu)勢，未來TSLA自研電池很可能朝著半固態(tài)電池邁出一大步，假如干電極技術以及超級電容能夠在短時間內量產應用，那么這無疑會對現(xiàn)有的新能源動力鋰電池格局形成較大沖擊，具體究竟如何，還需我們靜靜等待今年的電池日。

[Maxwell的超級電容和干電極]

據(jù)悉，TSLA去年收購的Maxwell是全球第一的超級電容器制造商，在超級電容、干電極等領域有著技術領先優(yōu)勢。而基于Maxwell的這兩大技術優(yōu)勢，則帶給我們無限幻想，另外馬斯克所說的將在電池日宣布令人大吃一驚的事情，不知是否意味著在關鍵電池技術上有所突破，這也讓我們對此次的電池日有兩大期待。

期待一：干電極技術突破

提到干電極技術，首先我們先要了解目前電池電芯內部是什么樣的。

目前的電池電芯為涂抹正負極材料的極片中部加入隔離膜，再注入電解液形成電芯單體。而干電極則是通過在鋰電池的電解液中加入少量(約5-8%)細粉狀粘合劑(PTFE)，和正極、負極材料粉末混合，通過擠壓機擠壓形成薄的電極材料，圍繞在電極周圍的這部分電極材料就類似是口香糖似的膠狀物。此時電芯內固態(tài)材料新增，電解液容量減少，這就相當于固態(tài)電池的初級階段，從而達到提升能量密度、電池活性，以及實現(xiàn)無鈷的減低成本目標。

事實上干電極并不算是新技術，已經過多年發(fā)展。干電極技術可以簡化動力鋰電池工藝，節(jié)約電池空間，極大提升電池的能量密度。同時有業(yè)內人士指出，干電極技術以下4點優(yōu)勢：

1、電極壓實密度更高有利于負極補鋰;

2、可以更容易使用超高鎳正極材料;

3、成本更低;

4、可以適用于下一代材料體系，包括固態(tài)電池。

而我們目前使用的鋰電池會有壽命問題，重要是因為固態(tài)的電極浸泡在液態(tài)的電解液中，固液接口經過多次充放電循環(huán)，會逐漸出現(xiàn)結晶等結構問題，最終造成電池效能下降甚至短路，同時電解液本身有毒性，更加有污染環(huán)境的問題。而干電極技術排除了固液接口，因此可改善電池的效能表現(xiàn)，大幅提升壽命和安全性，降低成本。

假如TSLA以及Maxwell在干電極技術方面做出了某種突破，那么意味著其電池電芯技術將領先市場一個代際，在能量密度、成本、安全性、電池包體積等方面都將獲得突破，也代表它距離未來全固態(tài)電池的開發(fā)和應用更進一步。

期待二：超級電容技術能否應用于動力鋰電池

超級電容又稱為雙電層電容器，它類似普通電容器和電池的混合體，但又不同于兩者。如同電池相同，超級電容器也具有由電解質隔開的正極和負極。但是和電池不同的是，超級電容器像電容器相同以靜電的方式儲存能量，而不是像電池那樣以化學的方式儲存能量。

超級電容器同樣也有一個介質分離器來分離電解質，就像電容器相同。這種內部的電池結構使得超級電容器具有很高的能量存儲密度，特別是和普通電容器相比。

超級電容器的優(yōu)點是功率密度高，并且充放電遠比電池的化學反應快速，能實現(xiàn)快速的充放電，在無數(shù)充放電循環(huán)后也不像鋰電池會出現(xiàn)效能衰退以及析鋰現(xiàn)象，因為當電荷存儲在它們內部時，不會發(fā)生物理或化學變化。而且因為是物理儲能，所以不需擔心溫度過高過低影響化學反應，因此在極端溫度下仍能確保電池性能的穩(wěn)定性和可靠性。

根據(jù)公開信息顯示，Maxwell電極能使能量密度超過300Wh/kg，較TSLA當前使用的電池高出了20%-40%。按照其規(guī)劃在2020年左右可以實現(xiàn)385Wh/kg的能量密度，到2027年可達到500Wh/kg。轉換到實際續(xù)航里程，未來TSLA單次續(xù)航便可輕松突破1000km。而目前，Maxwell生產的超級電容器重要應用在我們熟悉的自動啟停技術上，它能幫助車子極大減緩啟停震動，提升舒適性。

綜合超級電容上述優(yōu)點，假如應用到純電動汽車當中，將會掃除許多目前限制純電動汽車發(fā)展的障礙。比如充放電迅速的特性可以極大提升能源補充的速度;無數(shù)循環(huán)放電衰退少將讓電池壽命提升兩倍以上;物理儲能則極大提升性能穩(wěn)定性，降低自燃風險，減少冬季續(xù)航衰減和夏季溫度過高的可能性;功率密度高則可以減少動力鋰電池體積，并降低10%-20%的成本。

由此看來，超級電容很可能是幫助純電動汽車代替燃油車的一大利器。不過既然它這么優(yōu)秀，為何沒有大范圍應用呢?

因為超級電容存在一個致命缺點，就是能量密度仍然遠遠低于鋰電池。所以短時間來看，超級電容不大可能成為電動汽車重要儲能技術，這會導致電動汽車續(xù)航力嚴重不足。不了解TSLA電池日是否會在超級電容方面給到我們什么驚喜。

不過也有業(yè)內人士猜測，根據(jù)超級電容的特性，假如采用超級電容搭配鋰電池的復合組合系統(tǒng)，便可以擷取雙方優(yōu)點進行優(yōu)勢互補。即利用超級電容為瞬間大功率輸出供應動力，或是為剎車動能回收進行瞬間吸能回電，輔以鋰電池為重要動力來源，解決續(xù)航能力的短板。所以從理論上看，將超級電容應用在純電動汽車是可以實現(xiàn)的。

不過這只是一個推斷，具體TSLA以及Maxwell會如何應用還要我們靜觀其變。假如真能解決能量密度的問題，那么這無疑又幫助TSLA邁出重大一步。

[一種全新的電池組制造方法?]

此外除了Maxwell的兩項絕技有外媒透露，TSLA或將供應一種全新的電池組制造方法。

TSLA的新方法將把制造電芯以及整合成電池組兩個制造過程合二為一。據(jù)外媒推測，這些小型電池組將像樂高積木相同組裝成整個電池組。推測TSLA的冷卻系統(tǒng)將放棄其當前的冷卻蛇概念，而是將冷卻管直接粘在電池上。TSLA的專利申請中討論了使用工程介電液作為冷卻液，電池單元直接浸入冷卻液中，從而供應了良好的熱傳遞。