特斯拉的壹舉壹動都會引起新能源汽車行業的震動，臨近9月22日舉行的特斯拉電池日，馬斯克先在推特上為Battery?Day預熱並稱將公布大量激動人心的消息，板上釘釘是百萬英裏電池沒跑了。
除此之外，特斯拉也又有新動向，路透社報道稱，目前特斯拉正在與加拿大礦業公司吉加金屬公司（Giga?Metals）商討如何開發壹座大型礦山，想要購買大量低碳鎳金屬。資料顯示，該礦已測量並顯示儲量為236萬噸鎳和14.1萬噸鈷。Giga計劃在20年內每年生產4萬噸鎳和2000噸鈷。
所以，特斯拉這是想要把雞蛋分散在不同的籃子裏嗎？高續航高成本的電池也要抓，無鈷電池也要抓。盡管距離電池日還有些時日，但根據之前媒體曝出的相關新聞，我們也可對這次發布會的內容略窺壹二。
幹電極技術+負極預鋰化
2019年，特斯拉相繼收購了Maxwell和Hibar兩家公司，Maxwell主要業務領域涉及超級電容器和幹電極技術等，Hibar則是電池制造專家。
Maxwell公司宣稱，幹電極技術未來有望將電池能量密度提升到500Wh/kg。這是壹個什麽概念？目前，特斯拉Model?3上的NCA811三元鋰電池，單體能量密度為340Wh/kg，是磷酸鐵鋰電池的二倍（僅從單體電池角度來說，不考慮使用CTP模組後整體電池包）。從技術層面來看，大概率會通過負極預鋰化來實現能量密度的提升。
什麽是幹電極技術？
傳統的鋰離子正負極制造是將粘結劑溶劑（比如60%的PTFE或者NMP溶劑），和導電劑混合成漿料，然後把漿料再塗布在銅箔或鋁箔上，通過烘幹把溶劑蒸發，幹電極則是直接將粉末混合壓制在集流體上。
什麽是預鋰化？
簡單來說，就是為電池提前準備壹些鋰，把電池反應過程中損失的壹些不必要的鋰補充回來。
電池在首次充放電的時候，有機電解液會在電池負極發生氧化還原反應，形成SEI膜，這種鋰離子的消耗是不可逆的，已經形成SEI膜的鋰離子只能以SEI膜的形式存在在電池裏，無法再變成鋰離子為電池容量做貢獻。而預鋰化能有效提升電池容量和循環壽命。
但所有電池的預鋰化都能有效提升電池能量密度嗎？並不是。
預鋰化對於矽或者矽基材料作為負極的電池提升效果明顯。現在廣為使用的石墨負極不可逆鋰損耗僅為5%～10%，還處在壹個比較能讓人接受的範圍內，但如果使用更高容量的負極材料，鋰損耗的比例會明顯提升，純矽負極的首圈循環效率只有50%——結合特斯拉此前發布的矽納米線技術來看，預鋰化勢在必行。
Maxwell的預鋰化技術就是將鋰金屬粉末與正極、負極活性材料混合後壓制成電極，使用粘結劑和導電劑代替溶劑，讓負極材料和鋰粉進行混合，直接和集流體合二為壹。結合Maxwell的幹電極技術，簡直是最佳拍檔。
有人會問，現在特斯拉不已經在負極材料中摻入了10%的矽材料了嗎，那目前特斯拉采用預鋰化技術了嗎？
還沒有。
壹個是因為特斯拉目前采用的淺充淺放策略對電池的影響不大，而Model?3也是通過提升電池容量來提升車輛的續航裏程；再有則是因為現在的負極補鋰技術操作復雜，對環境要求高，也直觀的反映在成本更高，無法產業化預鋰技術
順口提壹下Maxwell正在研發的超級電容吧，可以在純電車的動能回收上起作用。超級電容器可以看做壹個緊急儲存電量的裝置，耗能要小於把電量回收到電池裏。急加速過程中，超級電容器能夠實現大功率放電，避免動力電池直接大功率放電產生鋰枝晶，防止對電池結構造成不可逆的損傷。
矽納米線?
早在前幾日特斯拉發布電池日海報時，就有人看出海報背景中隱藏的矽納米線。矽負極材料的理論比容量達到4200mAh/g，但在實際應用中卻存在著致命缺點——在離子脫嵌過程中矽會發生嚴重的體積變化，導致負極結構破壞，電池循環能力變差。而鋰離子電池的充放電過程都需要鋰離子的脫嵌來完成。
而矽納米線指寬度在10納米左右，縱向長度無限制的矽材料。這種結構的線形材料可以通過橫向膨脹釋放體積應變帶來的壓力，矽納米線之間的空隙可以容納體積膨脹，防止材料內部相互擠壓破碎，影響電池正常運行。
特斯拉與Amprius合作開發了壹種新的矽納米線制造工藝：利用塗覆有矽納米塗層的模板，使用cvd工藝直接在基板材料上生長矽納米線。這壹方法同樣適用於在矽納米線上復合或摻雜其他材料，以增強其導電性和強度。
特斯拉將矽納米線直接放在海報上，說明這次電池日發布會上矽納米線必然具有重要意義。極有可能特斯拉之前預告的百萬英裏電池將應用該技術，或者這壹技術將關系到特斯拉電池的未來發展。
無鈷/高鎳電池?
特斯拉與寧德時代合作的消息已經是廣為人知，這也更加確信了寧德時代在磷酸鐵鋰電池方面的成就有可能為特斯拉所用——磷酸鐵鋰電池，不就是無鈷電池的另壹種說法嗎？但這裏我們按下不表，畢竟特斯拉官方也曾表示過，無鈷不壹定是磷酸鐵鋰。
馬斯克壹直都是無鈷電池的堅定擁護者，2018年他就表示未來特斯拉的動力電池鈷含量會降到0，實現真正意義上的無鈷。鈷作為稀缺金屬，產量少且分布不均，又會增加電池成本，無鈷電池的出現勢必會對當今的電池體系和新能源產業帶來翻天覆地的變化。
去鈷到底難在哪？
以現在廣泛應用的NCM電池為例，鋰離子在正極材料的脫嵌過程中，很容易影響正極結構的穩定性，而鈷的加入可以穩定正極材料的層狀結構，並提高材料的循環和倍率性能，這也是去鈷化的難點之壹。
而特斯拉合作夥伴傑夫·達恩團隊主要是通過單晶材料的突破、電解液添加劑和提高鎳含量來實現降鈷，這也和前文提到的特斯拉計劃開發礦山的計劃不謀而合。研究結果顯示，在高鎳含量的NCA電池體系中（也就是特斯拉Model?3采用的電池種類），鈷的作用並非不可代替，加入鋁、錳和鎂等金屬，某種程度上也同樣能起到這種作用。因此，特斯拉大概率采用新型高鎳正極材料來實現馬斯克的無鈷夢。
百萬英裏電?
預鋰化、幹電極、納米線這些技術名詞距離我們太過遙遠，百萬英裏電池的發布才是重頭戲。
自特斯拉公布百萬英裏電池的消息以來便受到了廣泛關註，各大媒體將特斯拉和其合作夥伴的近幾年的專利全部翻出來，上述技術陸續進入大眾視野。除了“單晶鎳鈷鋁電池技術”有資料顯示極有可能實裝在新電池上，其他技術是否實裝我們還需等到電池日那天才能得知。
但對於消費者來說，所有未實裝的技術都是噱頭，如果百萬英裏電池真的能達到此前預告的性能，總續航裏程有望超過100萬英裏，大約160萬公裏，4000次充放電循環後，新電池的容量仍為90%，寬溫範圍下充放電循環次數還能提升到6000次以上，預計會有不少消費者為之買單。
上述的這些技術都會顯著的提高特斯拉電池的性能，那麽具體會哪項技術被特斯拉采用呢，9月22日，讓我們拭目以待吧！
本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。