最近,有消息稱,政府投入60億支持固態(tài)電池的研發(fā),寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、吉利和衛(wèi)藍(lán)新能源等六家企業(yè)作為項(xiàng)目鏈主單位獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。
據(jù)NE時(shí)代了解,這些政府支持的固態(tài)電池項(xiàng)目,每一個(gè)都需要實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車1000臺(tái),而且要求行駛1萬公里。這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求是2027年,甚至是最好能提前在2026年實(shí)現(xiàn)。這些要求都給參與企業(yè)帶來了很大的壓力,畢竟在此之前,還沒有人做出真正的車規(guī)級(jí)全固態(tài)電池,更不說要裝車上路了。
甚至有坊間傳言,寧德時(shí)代的固態(tài)電池項(xiàng)目是曾毓群親自擔(dān)任項(xiàng)目組長。因?yàn)閴毫μ?,?dǎo)致他之前戒掉的煙又開始抽上了。
不難看出,國家對(duì)全固態(tài)電池的投入和期望之高,鏈主企業(yè)壓力之大。
因此,近日在世界動(dòng)力電池大會(huì)上,多家企業(yè)高層站出來,一是揭示目前全固態(tài)電池的開發(fā)現(xiàn)狀(先倒苦水,確實(shí)有難度),二是展望在2027年這一目標(biāo)節(jié)點(diǎn)上的進(jìn)程(再難也干)。
這不由得令我們想起新能源汽車當(dāng)初的汗與淚。本質(zhì)上,彼時(shí)的新能源汽車與現(xiàn)今的全固態(tài)電池有著巨大的相似性——目的都是在全球汽車產(chǎn)業(yè)中不打醬油,而是重度參與,甚至引領(lǐng)。
01.
拿到的市場不會(huì)輕易放棄
固態(tài)電池作為一個(gè)技術(shù)方向,一直伴隨著液態(tài)電池的發(fā)展,也同時(shí)隨著豐田固態(tài)電池上車的PR新聞一次又一次被人提起就忽略。但是由于固態(tài)電池由于固態(tài)電解質(zhì)的選擇、固固界面的技術(shù)難度太高,大部分電池企業(yè)都處于觀望或保持少量投入的狀態(tài)。
但是今年,固態(tài)電池作為行業(yè)的熱點(diǎn)話題再次受到資本圈和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注。這里面不乏上層意識(shí)驅(qū)動(dòng)、動(dòng)力電池尋求新動(dòng)力、新應(yīng)用場景刺激等因素。
2024年的中國汽車產(chǎn)業(yè)與本世紀(jì)初對(duì)比,最明顯的變化是什么?
那就是隨著政策的引導(dǎo)和推動(dòng),上下游企業(yè)的共同努力,我國新能源汽車市場規(guī)模擴(kuò)大為全球最大單一市場,自主品牌的名號(hào)越來越響亮,成為外資學(xué)習(xí)和拆解的對(duì)象。再到上游三電核心零部件,我國出現(xiàn)不少在規(guī)模和技術(shù)雙領(lǐng)先的企業(yè),這些企業(yè)也積極出海建廠,與LG能源、松下、SK On等日韓企業(yè)競爭。
此時(shí)回顧二十年前的新能源汽車刺激政策,雖遭遇不解,經(jīng)歷波折,但成果顯著,“彎道超車”的目標(biāo)達(dá)成。
如今全球的全固態(tài)電池競爭格局如何?
固態(tài)電池非常熱,整個(gè)布局呈現(xiàn)出全球化,各國政府支持力度極其大,上下游產(chǎn)業(yè)鏈強(qiáng)互動(dòng)。走在最前面的可能要數(shù)日企,天原集團(tuán)常務(wù)副總經(jīng)理、宜賓鋰寶董事長兼總經(jīng)理王政強(qiáng)在世界動(dòng)力電池大會(huì)上指出。
在長安汽車先進(jìn)電池研究院副總經(jīng)理、深藍(lán)汽車動(dòng)力開發(fā)副總經(jīng)理杜長虹看來,從時(shí)間維度來看,固態(tài)電池的發(fā)展階段可分成五個(gè)階段,國內(nèi)還處于材料到電芯的開發(fā)階段,以豐田為首的日系企業(yè)現(xiàn)在處于工程車化階段。
北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技股份有限公司董事長俞會(huì)根則給出實(shí)例,日立造船已經(jīng)在銷售1Ah左右的硫化物全固態(tài)電池,正朝著5Ah級(jí)別硫化物全固態(tài)電池在推進(jìn)。
億緯鋰能股份有限公司動(dòng)力電池研究院院長何巍直言,他們看到一個(gè)很有意思的情況,產(chǎn)能不斷在發(fā)展,新建的產(chǎn)能永遠(yuǎn)想建立在更先進(jìn)的技術(shù)。國內(nèi)現(xiàn)在在談三元電池、鐵鋰電池,而韓國企業(yè)、日本企業(yè)希望用全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能升級(jí),歐洲企業(yè)、美國企業(yè)同樣的邏輯。
2027年這一時(shí)間也很有深意,四川新能源汽車創(chuàng)新中心固態(tài)電池與新材料中心主任朱高龍說,最早是豐田、三星提出來2027年,到國內(nèi)部分項(xiàng)目也將時(shí)間節(jié)點(diǎn)定在2027年。最后,2027年就變成了我們必須完成的節(jié)點(diǎn)。
可以看出,國內(nèi)各方的態(tài)度說明一點(diǎn),好不容易從虎口奪來的市場,不允許、也不會(huì)還回去。
02.
液態(tài)鋰電池太沒意思了
2023年深圳CIBF展會(huì)現(xiàn)場人頭攢動(dòng),火爆異常。我和行業(yè)朋友在展會(huì)現(xiàn)場碰頭聊天,對(duì)方跟我吐槽,“現(xiàn)在的動(dòng)力電池行業(yè)太沒有意思了,所有的話題都是降本,降本,很多的新技術(shù)都不愿意嘗試了”。
這是整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。由于近幾年新能源行業(yè)內(nèi)卷,大部分電動(dòng)車企都是虧損賣車,降本成為很多企業(yè)決策的“指揮棒”,很多的技術(shù)和產(chǎn)品都要為降本來服務(wù)。而動(dòng)力電池作為電動(dòng)車的最大成本項(xiàng),也成為了降本的重頭戲。
動(dòng)力電池材料體系大幅度轉(zhuǎn)向磷酸鐵鋰,因?yàn)槌杀靖?。高能量密度的正極材料以及相應(yīng)產(chǎn)品的開發(fā)失去動(dòng)力,企業(yè)更多在Pack層面做文章,提升電池系統(tǒng)的體積能量度和成組效率,在有限的空間里面裝更多的電量,跑更長的續(xù)航。
甚至在高端車型上,為了同時(shí)滿足長續(xù)航和快充的要求,企業(yè)也在積極開發(fā)4C磷酸鐵鋰電池。
因?yàn)榱姿徼F鋰材料相對(duì)三元材料的安全性,企業(yè)在電池系統(tǒng)層面也開始做減法。可用可不用的就不用,一定要用的也考慮減量。
電池技術(shù)的迭代,本質(zhì)上是不同材料體系之間的競爭,其演進(jìn)歷史是人類“馴服”不同材料的過程,努力在能量密度、安全、成本等維度之間尋求平衡。
在液態(tài)鋰電池前面沒太多空間可操作的情況下,固態(tài)電池,能夠平衡多重需求的“終極電池”,就代表著未知、潛能、希望、活力。
固態(tài)電池企業(yè)開始愿意為新的技術(shù)、新的材料進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和投入。比如高鎳正極材料、硅碳負(fù)極材料、鋰金屬負(fù)極,甚至是其他的高能量密度的正負(fù)極材料;同時(shí)固態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)電池的制備也涉及到一些新的制備工藝,這些也需要一些裝備企業(yè)的共同研發(fā)參與。
在應(yīng)用方面,低空經(jīng)濟(jì)的火熱,垂直起降電動(dòng)飛行器eVTOL成為各個(gè)地方政府的發(fā)展方向。而eVTOL對(duì)于電池高能量密度、高功率密度,現(xiàn)有的電動(dòng)車用液態(tài)鋰電基本無法滿足其要求,使得固態(tài)電池找到了實(shí)際應(yīng)用的機(jī)會(huì)。于是,各種投資人和產(chǎn)業(yè)都開始關(guān)注固態(tài)電池。
03.
雖謹(jǐn)慎,但朝著目標(biāo)節(jié)點(diǎn)堅(jiān)決前行
雖然關(guān)注在加強(qiáng),但電池產(chǎn)業(yè)界對(duì)全固態(tài)電池仍保持相對(duì)謹(jǐn)慎的態(tài)度。
動(dòng)力電池領(lǐng)軍企業(yè)寧德時(shí)代、比亞迪如此看:
寧德時(shí)代董事長曾毓群:關(guān)于全固態(tài)電池的進(jìn)展。我們?cè)谌虘B(tài)電池上,已經(jīng)投入了7~8年的時(shí)間進(jìn)行研究。研發(fā)全固態(tài)電池的關(guān)鍵,在于對(duì)材料和化學(xué)體系的研究,其中最難的就是“固-固界面”問題。如果用數(shù)字1到9,表示固態(tài)電池的技術(shù)和制造成熟度,1是剛開始涉及這一領(lǐng)域,9是技術(shù)成熟,可以投入大規(guī)模生產(chǎn)。當(dāng)前行業(yè)最高水平只到了4左右,只是做出了一些器件樣品,進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這些器件的使用,有很多邊界條件,如要在6000個(gè)大氣壓下,才實(shí)現(xiàn)較高的低溫性能等。這意味著這些器件還無法投入市場應(yīng)用。我們目前的研究進(jìn)展也處在4左右,但是對(duì)比全世界的情況,我們的研究應(yīng)該算是“領(lǐng)先一大步”,或者英文叫做Second to none。
深圳市比亞迪鋰電池有限公司CTO孫華軍:固態(tài)電池目前面臨產(chǎn)業(yè)化的挑戰(zhàn),我們希望更往前走一步,但是固固界面的問題,電池做大之后高電池壓力不一定解決問題,我們目前還是碰到了非常多工程類的問題,現(xiàn)在我們還是想辦法降低運(yùn)行壓力,包括硫化氫氣體等的管控,也是產(chǎn)業(yè)化里面會(huì)碰到的。
對(duì)于全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化,我們分成兩個(gè)階段:2027—2029年可能是示范的過程,有了這樣的基礎(chǔ)可能2030年之后有一定的拓展,這是大的方向。
另外,全固態(tài)電池鏈主企業(yè)之一,長安杜長虹:國內(nèi)這輪調(diào)研下來之后,我們認(rèn)為面向商品化的全固態(tài)電池還不能實(shí)現(xiàn)從材料到電芯、到工藝的全流程。而且受制于此,可能全固態(tài)會(huì)優(yōu)先在深空、深海、無人機(jī)領(lǐng)域來使用。我們預(yù)計(jì),長安2025年將推出20Ah全固態(tài)電池,2030年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車、小規(guī)模示范運(yùn)行,2035年達(dá)到大規(guī)模裝車。
但是,也有企業(yè)認(rèn)為車用全固態(tài)電池雖有難度,但態(tài)度很堅(jiān)決,信心十足。這家企業(yè)就是衛(wèi)藍(lán)。
俞會(huì)根表示,對(duì)于2027年來講,整車上小規(guī)模進(jìn)行驗(yàn)證是可以實(shí)現(xiàn)的。雖然說難度很大,比如大幾百輛、上千輛的車在2027年采用全固態(tài)在路上跑,我覺得是完全可以的,對(duì)于衛(wèi)藍(lán)來講,當(dāng)下硫化物全固態(tài)電池今年會(huì)有銷售額,聚合物復(fù)合全固態(tài)今年一定會(huì)完成A樣。曾總講4級(jí),我覺得我們跟4級(jí)差不多。
即便如此,對(duì)于車用的200Ah級(jí)別的全固態(tài)電池,難度確實(shí)非常大,但作為一項(xiàng)任務(wù),就算沒日沒夜的干,也必須干出來,不能給自己丟臉,更不能給國家丟臉。
來源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:NE時(shí)代
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