在新能源產(chǎn)業(yè)鏈上，動(dòng)力電池企業(yè)是個(gè)夾心餅干，絕大多數(shù)企業(yè)都表面風(fēng)光但卻不賺錢(qián)。

日前，國(guó)際動(dòng)力電池巨頭松下表示，由于特斯拉面向大眾市場(chǎng)的Model3的生產(chǎn)進(jìn)程加快，預(yù)計(jì)與特斯拉的電池業(yè)務(wù)將在今年下半年（10月份）實(shí)現(xiàn)盈利。

眾所周知，松下是特斯拉的動(dòng)力電池獨(dú)家供應(yīng)商，松下在日本工廠為特斯拉ModelS和ModelX生產(chǎn)定制化18650鋰電池單元。Model3所使用的電池單元是由松下和特斯拉聯(lián)合研發(fā)的定制化2170鋰電池單元，其由松下在特斯拉Gigafactory1超級(jí)工廠投產(chǎn)。

客觀來(lái)看，隨著特斯拉旗下電動(dòng)車(chē)型銷(xiāo)量的提升，對(duì)松下的動(dòng)力電池需求也持續(xù)增長(zhǎng)，應(yīng)該持續(xù)增厚松下的業(yè)績(jī)凈利，但從實(shí)際情況來(lái)看并沒(méi)有那么理想。

數(shù)據(jù)顯示，4至6月間，松下能源業(yè)務(wù)（其中大多數(shù)為電池生產(chǎn)業(yè)務(wù)）營(yíng)業(yè)虧損擴(kuò)大5倍至84億日元（約合7534萬(wàn)美元），造成虧損的主要原因是松下與特斯拉聯(lián)營(yíng)的Gigafactory1超級(jí)工廠生產(chǎn)成本上升。除此之外，在前兩年，松下在電池領(lǐng)域的研發(fā)中投入了不少資金但收效甚微。

事實(shí)上，特斯拉成立15年以來(lái)一直處于虧損狀態(tài)，而面向大眾市場(chǎng)的Model3被認(rèn)為是解救特斯拉的關(guān)鍵，然而由于Model3一直無(wú)法突破產(chǎn)能瓶頸導(dǎo)致特斯拉當(dāng)前虧損進(jìn)一步擴(kuò)大，這對(duì)松下而言也是一個(gè)巨大的壓力和挑戰(zhàn)。

目前，松下和特斯拉已經(jīng)高度捆綁互相依賴(lài)，一旦特斯拉電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量下滑，松下動(dòng)力電池業(yè)務(wù)也將受到極大影響。但松下對(duì)特斯拉依然信心滿滿，并計(jì)劃加大對(duì)其的支持力度。

松下表示，計(jì)劃于今年年底之前將Gigaactory1的電池產(chǎn)量提高30%，并新增3條生產(chǎn)線，屆時(shí)將一共有13條生產(chǎn)線。松下的目標(biāo)是到今年年底之前將電池總產(chǎn)能提高到35GWh。年底前增加的產(chǎn)能將支持每周近1萬(wàn)輛Model3的生產(chǎn)，雖然特斯拉并未打算在明年之前實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。

屆時(shí)，松下或?qū)⒛茉谔厮估姵貥I(yè)務(wù)中實(shí)現(xiàn)盈利，但也存在虧損進(jìn)一步擴(kuò)大的可能，這一切都是未知數(shù)。

下面就來(lái)看看本周鋰電行業(yè)都有哪些新技術(shù)和大事件吧。

1、3D打印技術(shù)提升鋰電池4倍容量

美國(guó)工程師已經(jīng)研發(fā)出一種3D打印方法，有可能極大的提升鋰離子電池的容量和充放電速度。

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)械工程學(xué)副教授RahulPanat帶領(lǐng)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)與密蘇里科技大學(xué)進(jìn)行合作，他們已經(jīng)研發(fā)出了一種3D打印電池電極的新方法，這種方法能夠打造出擁有受控氣孔的微觀金屬結(jié)構(gòu)。

Panat稱(chēng)：“3D打印制造的微觀電極結(jié)構(gòu)能夠讓鋰離子在電極內(nèi)更有效的傳輸，這也會(huì)改善電池的充電速度。被用作鋰離子電池電極的微觀金屬結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒈热萘刻嵘谋?，而且與傳統(tǒng)固體電池相比區(qū)域容量增加了兩倍。”

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員借助了氣流噴印3D打印系統(tǒng)的現(xiàn)有能力，研發(fā)出了他們自己的3D打印方法，制造出多孔的微觀金屬結(jié)構(gòu)。在此之前，3D打印電池的研究都受到擠壓打印技術(shù)的限制，也就是通過(guò)噴嘴擠壓材料形成連續(xù)結(jié)構(gòu)的打印技術(shù)。借助擠壓打印技術(shù)只能制造出交叉結(jié)構(gòu)的電池。

研究人員估計(jì)，這種新3D打印方法衍生出的技術(shù)大約在2到3年內(nèi)就能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。

點(diǎn)評(píng)：當(dāng)前電池企業(yè)都在想辦法積極提升電池的能量密度和充電倍率，基本上都是在正負(fù)極材料和導(dǎo)電劑等關(guān)鍵材料上著手，卻鮮少在制造工藝方面深入研究。而美國(guó)工程師研發(fā)的3D打印技術(shù)通過(guò)改變鋰電池電極的金屬結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)電池容量和充電倍率的提升，或許是一個(gè)新的路徑，對(duì)電池企業(yè)而言是一大利好。

2、新型材料讓鋰電池快充更安全

日前，劍橋大學(xué)的研究人員們，剛剛確定了一組可用于制造更高功率電池的新材料。

他們發(fā)現(xiàn)，鋰離子能夠以遠(yuǎn)超典型電極材料的速度，穿過(guò)鈮鎢氧化物材料形成的復(fù)雜微觀結(jié)構(gòu)，這意味著它能夠?qū)崿F(xiàn)更快的充電速度，且不會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)的過(guò)熱現(xiàn)象。

為了提升充電速率，就必須加快帶電鋰離子從正極到負(fù)極的流動(dòng)速度。此前科學(xué)家們一直試圖通過(guò)在電極內(nèi)部建立特殊的納米機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。此舉旨在減少鋰離子行進(jìn)的距離，但昂貴且會(huì)極大縮短電池的壽命。

對(duì)此，劍橋大學(xué)研究人員們采用了不同的方法：其選擇了具有剛性、擁有開(kāi)放式柱狀結(jié)構(gòu)的較大顆粒。這一結(jié)構(gòu)使得鋰離子能夠無(wú)阻礙的大量移動(dòng)，從而將其流通量提升了數(shù)個(gè)等級(jí)。同時(shí)該新型材料（鈮鎢氧化物）在充電過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生枝晶從而避免電池短路起火，并且該材料制造起來(lái)更簡(jiǎn)單，并且不需要額外的化學(xué)品或溶劑，有望替代原來(lái)的石墨材料。

點(diǎn)評(píng)：實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池快充是推動(dòng)新能源汽車(chē)大規(guī)模推廣的關(guān)鍵，但反復(fù)快充會(huì)造成電池壽命縮短且安全隱患增加又稱(chēng)為了新能源汽車(chē)推廣的阻礙，因此解決電池快充造成的壽命下降和安全風(fēng)險(xiǎn)難題是電池企業(yè)的研發(fā)重點(diǎn)。目前來(lái)看，從材料上改善電池快充性能更為可行，也是最主要的解決途徑。

3、特斯拉隔離缺陷電芯技術(shù)提升安全性能

近日，特斯拉(Tesla)申請(qǐng)了一項(xiàng)新專(zhuān)利，通過(guò)隔離有缺陷的電芯，防止其對(duì)功能正常的電芯產(chǎn)生負(fù)面影響，進(jìn)而提高電池的安全性。

特斯拉專(zhuān)利詳述了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，該系統(tǒng)創(chuàng)建了一個(gè)互連層，通過(guò)隔離有故障的部件來(lái)監(jiān)控和調(diào)整電池包內(nèi)的溫度和壓力。

目前特斯拉Model3配備的是最新一代的21700電芯，該電芯因減少了鈷含量且增加了鎳含量，因此具備比市場(chǎng)上現(xiàn)有動(dòng)力電池更高的能量密度，電池系統(tǒng)也總體保持了熱穩(wěn)定性。但高能量密度也意味著安全風(fēng)險(xiǎn)比其它電池更高。

特斯拉的新專(zhuān)利再次表明，盡管該公司在電池技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，但它仍在推動(dòng)創(chuàng)新。

點(diǎn)評(píng)：眾所周知，由于電芯在充電過(guò)程中以及釋放能量時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生熱量，有缺陷的電芯存在極大的安全風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致電池的連續(xù)故障，而特斯拉一個(gè)電池包由數(shù)千個(gè)圓柱電芯組成，因此存在的安全更多。不過(guò)，特斯拉的電芯技術(shù)本身在業(yè)內(nèi)領(lǐng)先，加上更先進(jìn)的電池管理技術(shù)，在新專(zhuān)利的加持下，特斯拉的電池安全或?qū)⑸仙粋€(gè)新臺(tái)階，而這些都值得中國(guó)圓柱電池企業(yè)學(xué)習(xí)。