摘要：这是2019年8月底世界人工智能大会上的"双马会"，他们唉声、叹气、勾心、抖脚。尴尬的40分钟后跟随马斯克的记者发现马斯克不见了，此时他的湾流G650专机还停在浦东机场的专用停机坪上，马斯克还在上海。而此行马斯克真正要见的人也悄悄来到了上海，他并不是马云。

这是2019年8月底世界人工智能大会上的"双马会"，他们唉声、叹气、勾心、抖脚。尴尬的40分钟后跟随马斯克的记者发现马斯克不见了，此时他的湾流G650专机还停在浦东机场的专用停机坪上，马斯克还在上海。而此行马斯克真正要见的人也悄悄来到了上海，他并不是马云。

两个多月后马斯克的"失踪之谜"被Bloomberg的报道解开，马斯克于8月底前往上海并作为特斯拉CEO达成了一项不具约束力的协议。与他会面40分钟并达成协议的人是宁德时代董事长曾玉群。

接着2020年2月3日宁德时代发布公告，将成为特斯拉新款Model3的电池供应商，随后其市值突破7000亿。而那40分钟会谈的重点协议中马斯克要买的甚至改变特斯拉的电池就是这么一块代号LFP6228082-161Ah的电池。

这块电池有什么特别？拆开电池电芯，其核心由两个jelly rolls组成，每个上面各有一截阳极集流体箔和一截阴极集流体箔。将阳极集流体箔和阴极集流体箔通过超声焊接连接在一起，再用激光焊接连接至顶盖，用树脂将焊缝与电芯内部隔离开来，整个电池就只剩组装了。

只需将两个jelly rolls向上折叠，把电池组件放置到电池壳中，最后封装成电池并注入电解液。这么来看这块电池依旧没什么特别的，说明拆得还不够彻底。就像我最开始不明白jelly rolls到底是什么意思，它翻译过来叫卷芯，也就是这个条状物，其实是一个柔软的由一个像化学反应条一样的东西卷曲而成的卷状物。

它是将电池的正极片、负极片和隔膜按照一定顺序卷绕在一起形成的。而如果我们将卷芯的阳极、阴极和隔膜再放大看则会发现阳极由粒径约为10um的天然片状石墨颗粒组成。使用天然石墨很可能是因为其成本明显低于合成球形石墨粉，阴极则由球形纳米级颗粒制成。

根据Sandro Stock等人的拆解报告，其中含有11.4%的铁原子、13.5%的磷原子、59.26%的氧原子以及8.6%的碳添加剂。由此可以得出结论，这是一块采用了减小颗粒尺寸，覆盖碳图层，包括天然石墨等技术策略的磷酸铁锂电池。

而整个电池组正是由总共106个这样的电芯组成4个模块，连接在一起构成一个总能量为55KWh的整体，并嵌入到特斯拉Model3的底盘上。

那么这块电池相比特斯拉之前采用的松下1865和2170三元锂电池到底有什么优势？磷酸铁锂这个1996年就被发现的阴极材料为何从2020年开始翻红？为什么偏偏是宁德时代？为什么夕日锂电池霸主日本会一路走衰？中国为何能领跑新能源时代？中国动力电池在未来能否卡住海外的脖子成为新能源主宰？

大家好，我是知区最那边怕太。今天是深度调查系列之锂电池与新能源三国杀50载。我们从尽调、学习到构建历史人物关系图到学习3D建模、可视化，花了整整3个月时间第一次尝试，如有疏漏和不足希望大家指正，感恩。

近十年来电车上的主流动力电池有三种：LFP、NCA和NCM。NCA的缩写展开就是Nickel镍、Cobalt钴和Alumium铝，对应的NCM则代表着镍、钴和Manganese锰。因为阴极材料由三种元素组成，这两种电池也被统称为三元锂电池。

事实上早期电车绝大部分用的都是三元锂电池，比如特斯拉Model3、ModelY采用的2170电池，它们的能量密度更高，低温环境下放电容量和输出功率也保持得更好。只是从2016年到2024年，三元锂电池的市场空间却被挤占到只有近60%，而迅速增长的正是续航相对更短，低温放电更快，技术研究更早的LFP磷酸铁锂电池。

为什么一个"过时"的技术能在近4年迅速增长？我找到1997年Mitsubishi教授等人写的一篇重要文章：《作为可充电锂电池正极材料的磷酸橄榄石》。这篇论文通过实验得出结论：在3.5伏闭路电压下，每个化学室单元大约可以突出0.6摩尔锂原子，并且在放电时相同数量的锂原子能够可逆的重新嵌入到该结构中。

从这个电化学充放电曲线可以看出，从1次到25次循环，电压和电池容量相对稳定，锂离子能够和磷酸铁晶体结构如我一个朋友和他女朋友般，没钱要分手复合，分手复合且分合几十次，容量不衰减，感情不打折。

具体怎么分合？这就是论文中给出的：磷酸铁锂的晶体结构。建模旋转来看，它是由Fe与0组成的八面体结构和P与0组成的四面体结构构成，这些小圆点就是嵌入到结构中的锂离子。

就以磷酸铁锂石墨电池为例，阴极是磷酸铁锂，阳极是石墨。在充电时，锂离子就会从磷酸铁锂晶体中脱嵌出来，通过电解液向阳极移动。磷酸铁锂中的锂离子减少，铁离子被氧化成三价铁离子，同时释放出电子。锂离子到达阳极后，则会嵌入到石墨晶格中，与石墨形成锂碳化合物。

同时电子通过外部电路从正极流向负极，以平衡电荷。电池在放电时，锂离子和电子的运动则和充电时相反，锂离子离开阳极，石墨晶格通过电解液重新嵌入到阴极。磷酸铁锂中的锂离子变多，电子通过外部电路从负极流向正极。

如果从阴极的切面来看，它其实就是一个锂离子逐渐向内包裹渗透的过程。这种高中化学内容，有什么厉害的？能做到稳定容量不衰减的材料那么多。

拆解宁德时代电池的报告中有一段话是这么说的：电动汽车的成本必须与燃油汽车相当，这意味着要将电池组成本降低至125美元/千瓦时以下。这个价格到底意味着什么？为什么重要的是价格？而当我搜寻锂电池发展几十年的历史，发现锂电池的发展就是一个寻找材料的进程，又远远不止是材料那么简单。锂电池始于"石油危机"，却远远没有摆脱"石油危机"。

来源：创意布伦南985