固態(tài)電池風(fēng)口將至!誰能率先搶占高地?
隨著搭載半固態(tài)電池的蔚來ET7量產(chǎn)上市在即,國內(nèi)動力電池市場有望開啟固態(tài)電池時代的大門。相比于現(xiàn)在的電池產(chǎn)品,固態(tài)電池在性能以及安全性上都將出現(xiàn)明顯的升級。蔚來ET7能否帶起固態(tài)電池的風(fēng)口?固態(tài)電池在當(dāng)下的全球發(fā)展格局如何?都值得關(guān)注。

固態(tài)電池的優(yōu)勢和難點(diǎn)
固態(tài)電池的本質(zhì)是用固態(tài)電解質(zhì)代替易燃有機(jī)電解液,當(dāng)下電池液態(tài)電解液的熱分解度溫度低、易燃、有毒,且電化學(xué)窗口低等短板將不復(fù)存在。因此,固態(tài)電池最大的一個特點(diǎn)就是安全性大幅提升,電池發(fā)生自燃的概率大幅下降。
此外,固態(tài)電池在諸如靜態(tài)及循環(huán)壽命、低溫衰減性能以及能量密度方面,都將獲得大幅提升。這些將能夠極大改善當(dāng)前電池在使用過程中出現(xiàn)的諸如能量密度低、續(xù)航里程短以及冬季電池衰減較大的痛點(diǎn)。

當(dāng)前,固態(tài)電池也有許多技術(shù)層面的問題亟待解決。主要包括:固態(tài)電池界面電阻較高;單位面積離子電導(dǎo)率較低,導(dǎo)致常溫下功率密度較低;充放電循環(huán)中的電極膨脹。
在這些問題沒有解決之前,固態(tài)電池難以在電動車上量產(chǎn)部署。而這些問題的解決需要投入大量的資金,也需要研發(fā)工程團(tuán)隊(duì)投入比較多的資源。
對于很多在固態(tài)電池領(lǐng)域較為保守的公司看來,當(dāng)前的三元鋰電池或者磷酸鐵鋰電池所能提供的續(xù)航已經(jīng)足以滿足人們?nèi)粘3鲂械男枨螅诎踩陨贤ㄟ^相關(guān)的設(shè)計(jì)也已經(jīng)有所保證,因此再投入重金到固態(tài)電池的研發(fā)上,可能并不會達(dá)到預(yù)期所設(shè)想的效果。畢竟消費(fèi)者購買電動車,性能之外,成本也是一個重要的考量。
海外固態(tài)電池的態(tài)勢
和傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰、三元鋰電不同,在固態(tài)電池領(lǐng)域,國外技術(shù)的發(fā)展步伐比較快。這主要分為兩類:一類是以日本車企為首的自研;另一類則是歐美企業(yè)通過投資來實(shí)現(xiàn)相關(guān)領(lǐng)域的布局。
在眾多車企中,豐田是最早進(jìn)入固態(tài)電池領(lǐng)域的公司之一,并由此申請了大量的技術(shù)專利。根據(jù)豐田的規(guī)劃,其在2025年就將實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的小規(guī)模量產(chǎn),并率先部署到它的混動車型上,以此進(jìn)一步提升混動車型的燃油經(jīng)濟(jì)性,提升其純電動使用場景的比例;到2030年,將大規(guī)模實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn),并部署到旗下電動車車型上。

本田和日產(chǎn)也有著比較類似的研發(fā)節(jié)奏。
最近幾年,歐美車企在固態(tài)電池領(lǐng)域的投資也是連連。
大眾從2018年開始就持續(xù)投入美國固態(tài)電池公司Quantum Scape多達(dá)3億美元,在公司于2020年上市之后,大眾持有的A類股票高達(dá)31.05%。毫無疑問,大眾為自己的固態(tài)電池供應(yīng)找到了一個可靠的供貨商。

通用則選擇了另外一家美國固態(tài)電池公司Solid Energy Systems(SES)作為合作伙伴。
比較巧合地是,上汽集團(tuán)借助于大眾和通用合資的關(guān)系,對這兩家國外的動力電池企業(yè)也有所投資。不過,上汽更多還是財(cái)務(wù)投資者的角色,要想實(shí)現(xiàn)和這兩家固態(tài)電池公司的深化合作,上汽明顯動作和布局不夠。

此外,寶馬、福特、戴姆勒以及現(xiàn)代等全球知名的汽車巨頭,也都紛紛尋找固態(tài)電池伙伴,大家的布局都在緊鑼密鼓地進(jìn)行中。
國內(nèi)的固態(tài)電池狀態(tài)
相比于跨國企業(yè)紛紛喊出的希望在2030年左右實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)的計(jì)劃,國內(nèi)車企的步伐相對來說就慢了不少。
除了蔚來在ET7上推出半固態(tài)電池的方案之外,通過材料可以發(fā)現(xiàn),上汽將在2025年投產(chǎn)固態(tài)電池產(chǎn)品,但目前相關(guān)項(xiàng)目進(jìn)展如何,會達(dá)到什么樣的效果,上汽并沒有披露過多的消息。
至于國內(nèi)動力電池領(lǐng)域的頭部企業(yè),寧德時代和比亞迪也均未明確給出推出固態(tài)電池的時間表。
前段時間,寧德時代推出了第一代鈉離子電池,似乎意味著寧德時代的重頭戲應(yīng)該在鈉離子電池上。不過,鈉離子電池本身相對有限的能量密度,難以提供高續(xù)航里程,而且離商業(yè)化也還有一段不小的距離。

國內(nèi)也有一些固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè),近段時間也斬獲了不少的融資,像衛(wèi)藍(lán)新能源、星盈科技、清陶能源等也是細(xì)分市場的領(lǐng)頭羊企業(yè)。
其中,衛(wèi)藍(lán)新能源是中科院物理研究所清潔能源實(shí)驗(yàn)室固態(tài)電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化平臺,也是蔚來ET7半固態(tài)電池的供應(yīng)商,可謂勢頭最猛。小米、華為、蔚來、IDG等資本之前也參與到其C輪融資中,也足見其在國內(nèi)還是受到不小的關(guān)注。上汽和廣汽則是清陶能源的投資人。

對于固態(tài)電池的研發(fā),國內(nèi)企業(yè)似乎有一些落后的跡象。
以寧德時代和比亞迪為代表的電池企業(yè),讓國內(nèi)電動車在續(xù)航里程方面完全不輸給LG、松下等國外電池企業(yè)打造的產(chǎn)品。

如果未來技術(shù)可以證明,固態(tài)電池在能量密度和安全性上遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過現(xiàn)在的三元鋰電產(chǎn)品,那必然意味著國內(nèi)外車企在電池技術(shù)路線上需要全盤進(jìn)行轉(zhuǎn)型。
所以,即便固態(tài)電池短期內(nèi)還沒有辦法全面量產(chǎn),但是,無論是電池企業(yè)還是整車廠,保證一定的投入強(qiáng)度,持續(xù)積累相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn),是一個比較可行且穩(wěn)妥的戰(zhàn)略。尤其是對于股價高起的比亞迪和寧德時代來說,哪怕不愿意自研固態(tài)電池,通過收購或者參股一些固態(tài)電池企業(yè)并拉入到自己的生態(tài)體系內(nèi),也是為今后多預(yù)備一條后路,這點(diǎn)值得這兩家電池巨頭進(jìn)行關(guān)注。