圖片來源：特斯拉官網(wǎng)

2月22日，根據(jù)證券時報報道，接近特斯拉的相關(guān)人士表示，特斯拉自主研發(fā)的新電池是干電池技術(shù)+超級電容組合，具體成分預(yù)計會在4月的特斯拉電池會議上進(jìn)行說明。

受此消息影響，周一開盤，超級電容概念走強，截止收盤，新筑股份、泰爾股份、思源電氣、新宙邦等多股漲停，“干電極”技術(shù)也再次受到關(guān)注。

國君新能源研究團(tuán)隊認(rèn)為，特斯拉自主研發(fā)生產(chǎn)的是“干電極”超級電容技術(shù)，技術(shù)來源于2019年收購的“Maxwell”。

據(jù)悉，2019年2月5日，特斯拉在資金緊張的情況下，宣布以2.18億美元溢價55%收購Maxwell。Maxwell公司是全球最著名的超級電容器制造商，其中Maxwell超級電容器、蓄能裝置是該公司主打產(chǎn)品，其獨特之處在于功率密度高、使用壽命長，能夠快速充放電，而且在極端溫度下仍能確保性能的穩(wěn)定性和可靠性。但是，有外媒指出，特斯拉更感興趣的或許還是Maxwell的“干電極技術(shù)”?！?/p>

那么，什么是“干電極”？其實，干電池并不算是新技術(shù)，已經(jīng)過多年發(fā)展。公開資料顯示，干電極技術(shù)是指不適用溶劑，直接將少量（5%-8%）細(xì)粉狀PTFE粘合與正極/負(fù)極粉末粘合，通過擠壓機形成薄的電極材料帶，再將電極材料帶層壓到金屬箔集電體上形成成品電極。

私募基金行業(yè)研究員漫步Ethan發(fā)文稱，干電池與傳統(tǒng)鋰電池工藝差異主要體現(xiàn)在電極片制造上：傳統(tǒng)的鋰電池制造使用有粘合劑材料的溶劑NMP/MNP與負(fù)極或正極粉末混合后，把漿料涂在電極集電體上并干燥，是濕法工藝。而干電池技術(shù)，不使用溶劑，而是將少量（約5-8％）細(xì)粉狀PTFE粘合劑與正/負(fù)極粉末混合，然后通過擠壓機形成薄的電極材料帶，再將電極材料帶層壓到金屬箔集電體上形成成品電極。

有業(yè)內(nèi)人士指出，干電極技術(shù)的優(yōu)勢在于：一是電極壓實密度更高有利于負(fù)極補鋰；二是可以更容易使用超高鎳正極材料；三是成本更低；四是可以適用于下一代材料體系，甚至包括固態(tài)電池。

對此，浙江長興中俄新能源材料技術(shù)研究院有限公司院長王慶生表示，就“干電池技術(shù)+超級電容組合”說法過于牽強也不準(zhǔn)確，技術(shù)的公布也是斷章取義，電容器是用來存儲電荷的，是個物理過程，蓄電池是用來存儲電能的，是個化學(xué)過程，如果把超級電容結(jié)合到電池里使用是可以的，就上述所說的應(yīng)為“干法電極”制備工藝，就工藝關(guān)鍵特點來說應(yīng)主要在電極結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，我們現(xiàn)在做的聚合物鋰離子電池（準(zhǔn)固態(tài)）就是先做正/負(fù)極電極然后轉(zhuǎn)移熱壓到集流體上。

“關(guān)鍵是集流體結(jié)構(gòu)設(shè)計，如上述所說采用現(xiàn)在銅鋁箔集流體壓合（集流體表面噴涂導(dǎo)電膠處理），但附著力還是問題，活性物質(zhì)和集流體界面阻抗會很大，大電流使用極化問題及后期充放電脫粉嚴(yán)重，故一定考慮新型結(jié)構(gòu)集流體”，王慶生強調(diào)，“另外，PTFE粘接劑與活性材料干粉混合壓制成電極（問題在于如何解決干粉混合壓制電極，粉體間固固相界面阻抗問題和現(xiàn)在固態(tài)鋰電池存在問題是一樣的如何解決）提高極片厚度，提高壓實密度，看是增加了空間活性材料使用量，至于質(zhì)量比能量還是體積比能量是否能得到提高要看電池的設(shè)計，如果針對動力電池，電流的大小設(shè)計和集流體截面積有著直接關(guān)系，固固相界面阻抗問題一定要得到解決，因為我們設(shè)計的不是一次性干電池?！?/p>

此外，在王慶生看來，鋰離子電池容量提升是多方面的，改進(jìn)正極材料提高富鋰含量、提高電壓差（高電壓窗口）、改善電極結(jié)構(gòu)提升空間活性材料使用量等都是改善比能量的途徑，但關(guān)鍵還是正極材料富鋰量的提高和充放電時可以提供交換的鋰離子數(shù)量。目前鋰離子電池電極的設(shè)計（均為銅鋁箔上涂覆活性物質(zhì)再烘干壓延）因為工藝設(shè)計及理念問題，一味追究超薄電極及集流體，以至無壓實空間可言，容量提升已經(jīng)達(dá)到天花板，故目前不是技術(shù)落后了，而是需要更換新的電池設(shè)計的思路。

王慶生進(jìn)一步解釋說，對于干法電池更適合高鎳材料的說法，他認(rèn)為目前無從說起，需要大量試驗驗證，按理說阻抗高產(chǎn)熱快散熱不好更不適應(yīng)于高鎳材料；對于使用干法大幅度降低了雜質(zhì)導(dǎo)入，降低副反應(yīng)，提高電化學(xué)體系電壓說法，王慶生認(rèn)為不是干法就有這個優(yōu)勢，濕法就存在這個劣勢，就材料純度和工藝加工過程都應(yīng)嚴(yán)格控制雜質(zhì)，控制不好一樣存在雜質(zhì)導(dǎo)致的副反應(yīng)；對于提高電化學(xué)體系電壓，王慶生也認(rèn)為不取決于干濕法的工藝，而應(yīng)該取決于高壓電解液和高電壓正極材料，雜質(zhì)引起的微電池應(yīng)理解為安全隱患，不足以明顯體現(xiàn)拉低電池體系電壓（因阻抗極化問題導(dǎo)致電池電壓下降容量衰減比微電池表現(xiàn)更為突出）；此外，溶劑的使用這要看其電極材料混料方式，各種技術(shù)都有短板和優(yōu)勢。

“干法制備電極也有其問題，解決集流體和活性物質(zhì)面結(jié)合問題，固固相粉體材料界面阻抗問題，后續(xù)提供離子交換量問題等一樣會增加工藝點，至于是否會大幅度提升比能量和降低成本這個不是簡單的一個工藝改進(jìn)就可以決定的，是全方位技術(shù)完善提升方可達(dá)到，但有一點可以肯定，前段涂布機是可以省下的，目前我們設(shè)計填充式電極和3D打印電極，涂布機后期都是可以不用的，三維電極結(jié)構(gòu)、電極復(fù)合技術(shù)，多孔電極制備會成為電池技術(shù)發(fā)展趨勢?！蓖鯌c生表示，干電池技術(shù)、電容技術(shù)都是較老的技術(shù)，干法電極技術(shù)也不是新技術(shù)，無論何種技術(shù)如何使用，主要是看他的新老技術(shù)如何結(jié)合創(chuàng)新，長興中俄研究院目前已經(jīng)儲備了相關(guān)技術(shù)，不久將推出樣品測試容量提升幅度。

漫步Ethan認(rèn)為，干電池生產(chǎn)工藝難度大，且該技術(shù)還未通過大規(guī)模應(yīng)用，估計短期量產(chǎn)難度較大。

國君新能源研究團(tuán)隊也表示，“干電極”超級電容技術(shù)是作為現(xiàn)在的動力電池技術(shù)的一個補充，可以提高性能，不會替代現(xiàn)有的產(chǎn)品，未來電動車發(fā)展的仍然是“鋰電池+超級電容”和“燃料電池+超級電容”方式。