畫(huà)餅還是吹風(fēng),解析蔚來(lái)量產(chǎn)固態(tài)電池之惑

2021-01-13 09:24  來(lái)源:大釗  瀏覽:  

1月9日,2020 nio day正式到來(lái)。熟悉蔚來(lái)(NIO.US)的應(yīng)該知道,蔚來(lái)每次都會(huì)在蔚來(lái)日上發(fā)布一些硬核技術(shù)。這一次也不例外,蔚來(lái)發(fā)布了包括第二代換電站、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、電驅(qū)動(dòng)與固態(tài)電池等技術(shù)。

電動(dòng)勢(shì)認(rèn)為,這里面最具跨時(shí)代意義的技術(shù)當(dāng)屬固態(tài)電池技術(shù)。

當(dāng)前,新能源發(fā)展面臨的所有問(wèn)題,電池能量密度、成本、電動(dòng)車安全等問(wèn)題,固態(tài)電池都可以完美解決。所以,固態(tài)電池的推出,可以認(rèn)為是掃清了新能源發(fā)展最大的阻礙。

但對(duì)于固態(tài)電池,業(yè)內(nèi)此前一致認(rèn)為,短期內(nèi)沒(méi)有推出的可能性。比如當(dāng)前全球電池老大寧德時(shí)代(300750.SZ)的固態(tài)電池,也要到2030年才推出,再比如豐田也要到2025年才推出。

 

所以,蔚來(lái)此次推出的固態(tài)電池是哪家的呢?非常令人疑惑,并且蔚來(lái)這次也沒(méi)有公布固態(tài)電池廠商,無(wú)疑進(jìn)一步增加了業(yè)內(nèi)的猜測(cè)與討論。

對(duì)于蔚來(lái)這個(gè)固態(tài)電池供應(yīng)商,此前,36氪有獨(dú)家報(bào)道:蘇州清陶或臺(tái)灣輝能,但這一消息未能得到蔚來(lái)的確認(rèn)。也有說(shuō)法認(rèn)為,蔚來(lái)這個(gè)固態(tài)電池依然是寧德時(shí)代的,據(jù)說(shuō)比較確切。

01 是清陶發(fā)展嗎?

清陶并非第一次闖入固態(tài)電池視線了。早在去年10月,另一家新勢(shì)力哪吒汽車便宣布與清陶達(dá)成合作,將后者固態(tài)電池裝到哪吒U進(jìn)行試驗(yàn)。但是電動(dòng)勢(shì)從相關(guān)知情人士獲悉,該項(xiàng)目沒(méi)有取得“重大進(jìn)展”,還在驗(yàn)證中。

隨后,我又查了下清陶的官網(wǎng),發(fā)現(xiàn)清陶在固態(tài)電池上的步伐早已邁開(kāi)。

2018年11月,在第三屆鋰電池技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上,清陶宣布率先建成固態(tài)鋰電池量產(chǎn)產(chǎn)線,從核心材料、裝備、工藝三方面實(shí)現(xiàn)“自主可控”、“三位一體”發(fā)展,帶動(dòng)固態(tài)鋰電池從科技成果進(jìn)入量產(chǎn)時(shí)代。

本次論壇上,清陶發(fā)布了四類固態(tài)鋰電池產(chǎn)品:

 

1、高安全便攜式設(shè)備電源,主要應(yīng)用在智能穿戴裝備、兒童電子用品、單兵武器裝備、異形空間等場(chǎng)景;

2、特種環(huán)境安全電源系統(tǒng),主要應(yīng)用在分布式設(shè)備電源系統(tǒng)、密閉環(huán)境電源系統(tǒng)等場(chǎng)景;

3、電動(dòng)智能出行安全動(dòng)力電源,主要應(yīng)用在電動(dòng)汽車、軌道交通,短途出行工具、特種車輛等場(chǎng)景;

4、輕量化高比能動(dòng)力電源,主要應(yīng)用在飛行類設(shè)備、高端乘用車等場(chǎng)景。

2019年7月29日,宜春清陶動(dòng)力固態(tài)鋰電池項(xiàng)目(一期)正式投產(chǎn),該項(xiàng)目由清陶發(fā)展投資建設(shè),一期投資5.5億元人民幣,占地面積100畝,建筑面積38000平方米,年產(chǎn)能1GWh,生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)全面達(dá)到車規(guī)級(jí)。

 

值得一提的是,上汽、北汽、廣汽、合眾等多家車企、投資機(jī)構(gòu),青島紅星化工集團(tuán)等重要合作伙伴共100余人,共同見(jiàn)證了這一重要時(shí)刻。

清陶還宣布,開(kāi)發(fā)的第一代量產(chǎn)型動(dòng)力固態(tài)鋰電池產(chǎn)品于2019年通過(guò)國(guó)家機(jī)動(dòng)車產(chǎn)品強(qiáng)檢,正與多家整車廠就固態(tài)動(dòng)力鋰電池上車項(xiàng)目開(kāi)展密切合作。上文提及的幾個(gè)車企應(yīng)該就是潛在合作伙伴。

除了上文提及的合眾,清陶與北汽新能源的接觸更早。2017年,北汽新能源率先立項(xiàng)啟動(dòng)固態(tài)電池及整車搭載匹配技術(shù)研究,并與清陶建立合作伙伴關(guān)系。

 

2019年7月,一輛搭載清陶固態(tài)電池系統(tǒng)的純電動(dòng)樣車在北汽新能源完成調(diào)試,成功下線。這臺(tái)樣車是國(guó)內(nèi)首次公開(kāi)的可行駛的固態(tài)電池樣車,它的下線標(biāo)志著清陶在固態(tài)電池汽車技術(shù)研究上邁出關(guān)鍵一步。

另外,這輛樣車搭載蘇州清陶生產(chǎn)的第I代固態(tài)電池系統(tǒng),在系統(tǒng)能量密度、-5℃工況放電能量保持率、充放電能量效率、0%-80%SOC快充時(shí)間等指標(biāo)上已經(jīng)優(yōu)于常規(guī)設(shè)計(jì)的液態(tài)三元電池,清陶表示已經(jīng)初具量產(chǎn)可行性。

清陶的固態(tài)電池也得到了部委的關(guān)注。去年10月19日,國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心黨組書(shū)記馬建堂一行蒞臨宜春清陶固態(tài)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)基地調(diào)研。

 

在此次調(diào)研中,馬建堂書(shū)記視察了清陶新材料、終端鋰電池產(chǎn)品,并詳細(xì)了解其性能、構(gòu)成、銷售等情況,對(duì)清陶吸引到北汽、上汽、廣汽投資的領(lǐng)先技術(shù)和強(qiáng)大實(shí)力予以積極評(píng)價(jià)。

所以,從以上消息來(lái)看,清陶的固態(tài)電池似乎具備量產(chǎn)特征了。

然而,我們?cè)谇逄展倬W(wǎng)也找到了一款適用于新能源乘用車的電池包,如下圖。

 

盡管披露的數(shù)據(jù)不多,但依舊能判斷出其水平如何,大致與目前最好的寧德時(shí)代811電池相當(dāng),不過(guò)與蔚來(lái)宣布的固態(tài)電芯密度360Wh/kg相差甚遠(yuǎn)。當(dāng)然,不排除清陶“藏了一手”。

02 是輝能嗎?

似乎,這個(gè)可能性比較大。

電動(dòng)勢(shì)粉絲群有人披露,蔚來(lái)已經(jīng)入股了輝能。另外,2019年8月,蔚來(lái)便宣布與輝能科技達(dá)成戰(zhàn)略合作,雙方就固態(tài)電池的生產(chǎn)應(yīng)用展開(kāi)進(jìn)一步合作,并將打造采用輝能MAB固態(tài)電池包的樣車。

我在輝能官網(wǎng)上也找到這句話:

“透過(guò)同時(shí)提升成組效率與電芯能量密度,輝能計(jì)畫(huà)在2022年就能以不犧牲安全性、具經(jīng)濟(jì)可行性的方案創(chuàng)造出續(xù)航里程與燃油車相當(dāng)?shù)母吣芰棵芏入姵匕?,克服現(xiàn)行電動(dòng)車在安全性與續(xù)航里程上的痛點(diǎn),將真正安全高效的電動(dòng)車帶入市場(chǎng)。”

是的,輝能推出固態(tài)電池的時(shí)間點(diǎn)與蔚來(lái)明年下半年批量交付eT7是重合的。

我們?cè)倏纯摧x能的電池技術(shù),其最核心的技術(shù)是「MAB多軸向雙極電池包」。據(jù)介紹,這個(gè)電池包內(nèi)看不到普遍定義的電芯,而是透過(guò)雙極電池技術(shù)直接堆疊極片來(lái)進(jìn)行串并聯(lián),且在電芯階段就自帶散熱功能,省去大量無(wú)法提供電量的線材、封裝散熱熱材料、精簡(jiǎn)BMS設(shè)計(jì)。

 

輝能表示,在PACK階段,可以大幅提升成組效率,同時(shí)拉升能量密度并降低成本,使PACK提及得以縮小至傳統(tǒng)PACK的五成(我猜測(cè),這就是蔚來(lái)最看重輝能固態(tài)電池的地方)、成本降至七成,電動(dòng)車的行駛距離將有機(jī)會(huì)達(dá)到倍數(shù)增長(zhǎng)。

輝能對(duì)這個(gè)固態(tài)電池的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)描述是這樣:

超安全: 遭物理/電性/高溫破壞也不漏液/起火/爆炸

高能量密度: 高體積/重量成組效率 (提升29%~56.5%)

長(zhǎng)使用壽命:長(zhǎng)循環(huán)/儲(chǔ)存/日曆壽命

快充能力佳

操作溫度廣(Discharge: -40°C~105°C)

另外,由于輝能這個(gè)固態(tài)電池的突破性,其獲得了美國(guó)CES創(chuàng)新獎(jiǎng)與美國(guó)愛(ài)迪生獎(jiǎng)金獎(jiǎng)。輝能表示,目前正在與全球各大車廠合作創(chuàng)造兼具安全與性能的動(dòng)力電池方案。

03 固態(tài)電池真的準(zhǔn)備好了嗎?

從這兩家各自對(duì)固態(tài)電池的推進(jìn)來(lái)看,似乎固態(tài)電池已經(jīng)具備了量產(chǎn)的可行性。我們粉絲群有人對(duì)此表示認(rèn)可,他說(shuō)固態(tài)電池已具備量產(chǎn)可行性,他自己正在找投資中。

但是辯證來(lái)看,可以量產(chǎn),跟可以批量投產(chǎn),這是兩碼事。我相信不管是清陶還是輝能,亦或?qū)幍聲r(shí)代的固態(tài)電池,都已具備量產(chǎn)可行性,但能否批量投產(chǎn)是個(gè)疑問(wèn),因?yàn)檫@不僅是固態(tài)電池自身的技術(shù)問(wèn)題,還有與當(dāng)前液鋰電池的成本PK問(wèn)題。

事實(shí)上,固態(tài)電池的技術(shù)問(wèn)題,有無(wú)實(shí)質(zhì)性解決,依然存疑。

2020年11月17日(就在最近啊),輝能官網(wǎng)掛了一份天風(fēng)證券的固態(tài)電池行業(yè)深度報(bào)告,這里面對(duì)當(dāng)前全球固態(tài)電池的發(fā)展做了深入梳理,我們可以看看。

對(duì)于行業(yè)的發(fā)展,以及固態(tài)電池的原理介紹我們就省掉了,直接看重點(diǎn)。

從全球來(lái)看,目前有多家企業(yè)在積極布局固態(tài)電池,但各個(gè)方案都不一樣,歐洲是聚合物體系,美國(guó)是固液混合,而中日韓是氧化物。

 

雖然布局的廠家比較多,但是全固態(tài)電池的批量投產(chǎn)基本都在2025年以后。所以,蔚來(lái)說(shuō)2022年量產(chǎn)固態(tài)是說(shuō)謊嗎?不是,只能說(shuō)耍了個(gè)小聰明。

其實(shí),蔚來(lái)此次推出的并非全固態(tài)電池,而是固液電池,也就是半固態(tài)。按照輝能的說(shuō)法——混成固態(tài),其量產(chǎn)時(shí)間正是2021年。

 

至于寧德時(shí)代、豐田等企業(yè)為何沒(méi)有推出半固態(tài)電池,是技術(shù)原因,還是成本原因,我們不得而知。但就eT7這個(gè)數(shù)據(jù)表現(xiàn),360Wh/kg的電芯密度,150度電,1000公里綜合續(xù)航,半固態(tài)似乎也具備量產(chǎn)可行性,難道是成本偏高?那就只有蔚來(lái)能扛了。

另外,天風(fēng)證券還對(duì)比了幾家固態(tài)電池的性能與工藝,可以看到,要么是能量密度提上去了,要么是循環(huán)壽命不夠,就像一個(gè)矛與盾。其中贛鋒鋰業(yè)與輝能在能量密度與壽命之間取得了相對(duì)的平衡,但綜合性能相較當(dāng)前最先進(jìn)的寧德時(shí)代811,依舊不占優(yōu)勢(shì)。

再看蔚來(lái)大概率用的輝能的技術(shù)路線,其2021年量產(chǎn)的固態(tài)電池能量密度僅為250Wh/kg,2022年也僅有270Wh/kg,直到2025年也只有335Wh/kg,與蔚來(lái)宣布的360存在很大差距。

所以,到底是天風(fēng)證券的報(bào)告滯后了,還是蔚來(lái)在說(shuō)謊?事物并非只有對(duì)立面,當(dāng)著NIO DAY,我相信蔚來(lái)不會(huì)做這么蠢的事,蔚來(lái)在技術(shù)上一向比較激進(jìn),但基本也都可以實(shí)現(xiàn),只是時(shí)間問(wèn)題。

無(wú)論蔚來(lái)用哪家的固態(tài)電池,最核心的還是固態(tài)電池量產(chǎn)這一核心事實(shí),這對(duì)整個(gè)新能源行業(yè),都是一次跨越式的進(jìn)步,一次鼓舞人心的時(shí)刻。作為電車人,我們也可以驕傲宣判燃油車的末日真的來(lái)了。

2021年,值得銘記,未來(lái)已來(lái)。

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