最近,有消息稱,政府投入60億支持固態電池的研發,寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、吉利和衛藍新能源等六家企業作為項目鏈主單位獲得政府基礎研發支持。
據NE時代了解,這些政府支持的固態電池項目,每一個都需要實現量產裝車1000臺,而且要求行駛1萬公里。這個時間節點要求是2027年,甚至是最好能提前在2026年實現。這些要求都給參與企業帶來了很大的壓力,畢竟在此之前,還沒有人做出真正的車規級全固態電池,更不說要裝車上路了。
甚至有坊間傳言,寧德時代的固態電池項目是曾毓群親自擔任項目組長。因為壓力太大,導致他之前戒掉的煙又開始抽上了。
不難看出,國家對全固態電池的投入和期望之高,鏈主企業壓力之大。
因此,近日在世界動力電池大會上,多家企業高層站出來,一是揭示目前全固態電池的開發現狀(先倒苦水,確實有難度),二是展望在2027年這一目標節點上的進程(再難也干)。
這不由得令我們想起新能源汽車當初的汗與淚。本質上,彼時的新能源汽車與現今的全固態電池有著巨大的相似性——目的都是在全球汽車產業中不打醬油,而是重度參與,甚至引領。
01.
拿到的市場不會輕易放棄
固態電池作為一個技術方向,一直伴隨著液態電池的發展,也同時隨著豐田固態電池上車的PR新聞一次又一次被人提起就忽略。但是由于固態電池由于固態電解質的選擇、固固界面的技術難度太高,大部分電池企業都處于觀望或保持少量投入的狀態。
但是今年,固態電池作為行業的熱點話題再次受到資本圈和產業界的關注。這里面不乏上層意識驅動、動力電池尋求新動力、新應用場景刺激等因素。
2024年的中國汽車產業與本世紀初對比,最明顯的變化是什么?
那就是隨著政策的引導和推動,上下游企業的共同努力,我國新能源汽車市場規模擴大為全球最大單一市場,自主品牌的名號越來越響亮,成為外資學習和拆解的對象。再到上游三電核心零部件,我國出現不少在規模和技術雙領先的企業,這些企業也積極出海建廠,與LG能源、松下、SK On等日韓企業競爭。
此時回顧二十年前的新能源汽車刺激政策,雖遭遇不解,經歷波折,但成果顯著,“彎道超車”的目標達成。
如今全球的全固態電池競爭格局如何?
固態電池非常熱,整個布局呈現出全球化,各國政府支持力度極其大,上下游產業鏈強互動。走在最前面的可能要數日企,天原集團常務副總經理、宜賓鋰寶董事長兼總經理王政強在世界動力電池大會上指出。
在長安汽車先進電池研究院副總經理、深藍汽車動力開發副總經理杜長虹看來,從時間維度來看,固態電池的發展階段可分成五個階段,國內還處于材料到電芯的開發階段,以豐田為首的日系企業現在處于工程車化階段。
北京衛藍新能源科技股份有限公司董事長俞會根則給出實例,日立造船已經在銷售1Ah左右的硫化物全固態電池,正朝著5Ah級別硫化物全固態電池在推進。
億緯鋰能股份有限公司動力電池研究院院長何巍直言,他們看到一個很有意思的情況,產能不斷在發展,新建的產能永遠想建立在更先進的技術。國內現在在談三元電池、鐵鋰電池,而韓國企業、日本企業希望用全固態電池實現產能升級,歐洲企業、美國企業同樣的邏輯。
2027年這一時間也很有深意,四川新能源汽車創新中心固態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,到國內部分項目也將時間節點定在2027年。最后,2027年就變成了我們必須完成的節點。
可以看出,國內各方的態度說明一點,好不容易從虎口奪來的市場,不允許、也不會還回去。
02.
液態鋰電池太沒意思了
2023年深圳CIBF展會現場人頭攢動,火爆異常。我和行業朋友在展會現場碰頭聊天,對方跟我吐槽,“現在的動力電池行業太沒有意思了,所有的話題都是降本,降本,很多的新技術都不愿意嘗試了”。
這是整個新能源汽車產業的現狀。由于近幾年新能源行業內卷,大部分電動車企都是虧損賣車,降本成為很多企業決策的“指揮棒”,很多的技術和產品都要為降本來服務。而動力電池作為電動車的最大成本項,也成為了降本的重頭戲。
動力電池材料體系大幅度轉向磷酸鐵鋰,因為成本更低。高能量密度的正極材料以及相應產品的開發失去動力,企業更多在Pack層面做文章,提升電池系統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,跑更長的續航。
甚至在高端車型上,為了同時滿足長續航和快充的要求,企業也在積極開發4C磷酸鐵鋰電池。
因為磷酸鐵鋰材料相對三元材料的安全性,企業在電池系統層面也開始做減法。可用可不用的就不用,一定要用的也考慮減量。
電池技術的迭代,本質上是不同材料體系之間的競爭,其演進歷史是人類“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。
在液態鋰電池前面沒太多空間可操作的情況下,固態電池,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。
固態電池企業開始愿意為新的技術、新的材料進行技術開發和投入。比如高鎳正極材料、硅碳負極材料、鋰金屬負極,甚至是其他的高能量密度的正負極材料;同時固態電解質和固態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的共同研發參與。
在應用方面,低空經濟的火熱,垂直起降電動飛行器eVTOL成為各個地方政府的發展方向。而eVTOL對于電池高能量密度、高功率密度,現有的電動車用液態鋰電基本無法滿足其要求,使得固態電池找到了實際應用的機會。于是,各種投資人和產業都開始關注固態電池。
03.
雖謹慎,但朝著目標節點堅決前行
雖然關注在加強,但電池產業界對全固態電池仍保持相對謹慎的態度。
動力電池領軍企業寧德時代、比亞迪如此看:
寧德時代董事長曾毓群:關于全固態電池的進展。我們在全固態電池上,已經投入了7~8年的時間進行研究。研發全固態電池的關鍵,在于對材料和化學體系的研究,其中最難的就是“固-固界面”問題。如果用數字1到9,表示固態電池的技術和制造成熟度,1是剛開始涉及這一領域,9是技術成熟,可以投入大規模生產。當前行業最高水平只到了4左右,只是做出了一些器件樣品,進行一些實驗驗證。這些器件的使用,有很多邊界條件,如要在6000個大氣壓下,才實現較高的低溫性能等。這意味著這些器件還無法投入市場應用。我們目前的研究進展也處在4左右,但是對比全世界的情況,我們的研究應該算是“領先一大步”,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:固態電池目前面臨產業化的挑戰,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,現在我們還是想辦法降低運行壓力,包括硫化氫氣體等的管控,也是產業化里面會碰到的。
對于全固態電池的產業化,我們分成兩個階段:2027—2029年可能是示范的過程,有了這樣的基礎可能2030年之后有一定的拓展,這是大的方向。
另外,全固態電池鏈主企業之一,長安杜長虹:國內這輪調研下來之后,我們認為面向商品化的全固態電池還不能實現從材料到電芯、到工藝的全流程。而且受制于此,可能全固態會優先在深空、深海、無人機領域來使用。我們預計,長安2025年將推出20Ah全固態電池,2030年實現量產裝車、小規模示范運行,2035年達到大規模裝車。
但是,也有企業認為車用全固態電池雖有難度,但態度很堅決,信心十足。這家企業就是衛藍。
俞會根表示,對于2027年來講,整車上小規模進行驗證是可以實現的。雖然說難度很大,比如大幾百輛、上千輛的車在2027年采用全固態在路上跑,我覺得是完全可以的,對于衛藍來講,當下硫化物全固態電池今年會有銷售額,聚合物復合全固態今年一定會完成A樣。曾總講4級,我覺得我們跟4級差不多。
即便如此,對于車用的200Ah級別的全固態電池,難度確實非常大,但作為一項任務,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:第一電動網
作者:NE時代
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