自去年1月NIO day,蔚來宣布ET7車型將在2022年第四季度采用150kWh的半固態電池包之后,業界就對固態電池的期待再上了一個臺階。
到今年的3月底,ET7正式開啟了用戶交付,傳說中續航能力高達1000km的半固態電池,也儼然陳列在配置表中。
如果拋開相關電池的具體成本不說,如今“第一個吃螃蟹”的蔚來,確實助力了固態電池進入到量產裝車的階段。
量產裝車對于半固態電池的發展尤為重要,因為其代表著該項技術能否在汽車行業存活的關鍵,關于芯片適配也好,自動駕駛解決方案也罷,都是一樣的道理。
盡管半固態電池不及理想中全固態電池的性能強勁,但足以超出現在主流三元鋰電池一大截。而且另一方面,就新能源汽車行業本身而言,半固態電池的出現,更是直接拿捏住了行業痛點。
要知道,里程焦慮問題一直都是消費者心中的疙瘩,也是新能源汽車必須翻過的一座大山。關于這一問題,車企們除了著手大規模補能體系的建設之外,增加續航里程基數就成為了最直接有效的方法之一。
然而顯而易見的是,如果新生事物想要被市場所接受,僅依靠畫出來的大餅還遠遠不夠。
就像固態電池可以憑借能量密度高的特點,吸引到一大波人趨之若鶩,但另一角度,漂亮的參數往往只出現在實驗室中,關于真正的全固態電池,至少還需要到10年的時間,才能具備完全的商業化條件。
于是,這就關系到一個技術成熟性的問題。
01
勿使“一葉障目”
早在《固態電池割韭菜,比激光雷達更厲害》一文中,就曾提出過這樣的觀點:固態電池的意義并不容忽視,但切記不要讓一把寶刀變成了鐮刀,而讓一桌好菜變成了韭菜。
其實所謂“割韭菜”,指的并不僅僅是拿著噱頭掏空投資人的錢包,更加嚴重的是把行業的自信與期望也都“閹割”掉了。不過好消息是,已經有不少國內的電池廠商,挺身出來抓住了這個接力棒。
5月底,國軒高科召開了第十一屆科技大會。大會上,國軒高科發布了電池包能量密度高達260Wh/kg的半固態電池,并聲稱將于今年下半年量產裝車。
值得一提的還有,國軒高科披露了該電池相關車型的參數,電池包電量160kwh,續航里程可達1000km,百公里加速3.9S。
其實就相關參數而言,也不難看出半固態電池的性能強勁,以及所面向的配置對象。而且就目前的技術成本來說,也只有在“貴”車上,車企們才舍得配備半固態電池。
據悉,固態電池的成本高昂,往往受限于兩點:第一,原材料的成本問題,例如鋰硫化物的價格是碳酸鋰的5-10倍左右;第二,固態電池對于生產環境與原材料純度的要求極高,會導致對于生產設備的投資較高。
原材料成本持續飆漲,已經成為限制動力電池發展的最大攔路虎。基于目前的情況來說,韓國研究機構SNE預計全固態電池的成本,至少會是鋰離子電池的兩倍。
另一方面,雖然不少動力電池企業聲稱,半固態電池的制造不會顛覆原有的鋰離子電池生產線。但就真實情況而言,至少會有20%的產線,需要進行完全改造,才能實現半固態電池規模化、自動化的高效量產。
而且不容忽略的還有,主流的固態電池電解質中,都存在著各自的短板缺陷:
一、硫化物基電解質化學穩定性較差,潮濕環境下易發生氧化反應,產生有毒氣體硫化氫;
二、氧化物基電解質對制造工藝要求很高,需進行高溫燒結陶瓷工藝生產,制造方法能耗高且耗時長;
三、聚合物基電解質在室溫下只能提供10-7S/cm離子電導率,甚至遠低于液態電解質10-3S/cm的常規離子電導率。
事物發展的初期就是這樣,各種各樣的問題紛至沓來。但如果看準大方向不變,依舊會有從業者、企業等,前赴后繼地奔向預期中的未來。
而且值得一提的是,在“糾正方向”的過程中,除了車企、動力電池廠商等對固態電池進行發力之外,資本的力量也都一直聚焦在固態電池領域,縱橫捭闔之間,帶來了不少的“熱錢”。
據了解,自2022年以來,已有多家國內外固態電池生產商獲得了新投資。衛藍新能源發生工商變更,新增小米、華為系關聯股東;高能時代、太藍新能源、恩利動力等固態電池企業也相繼獲得碧桂園創投、中金系等的大筆融資……
平心而論,盡管全固態電池的到來依舊很是遙遠,但越來越多的半固態電池已經拍馬趕來。
02
動力電池,三分天下
常常會有人將固態電池,看成是普通鋰電池進化的下一階段。也會有人激進地認為磷酸鐵鋰電池完全有可能侵蝕掉三元鋰電池的市場份額。
然而這里想要說的是,盡管技術實現上,三種電池會有難度上的不同,但在市場需求上,三者并無高下之分。
總體來看,磷酸鐵鋰電池的電芯能量密度基本上可以實現160Wh/kg以上;三元鋰電池能量密度穩定在220Wh/kg左右,甚至有的可以達到250Wh/kg;至于固態電池,則正處于第一代的“半固態階段”,能量密度在360~370Wh/kg 。
樂觀地看待技術發展,確實有可能出現平價的長續航電池,但其所需要積累的時間,肯定不會太短。所謂物美價廉的動力電池依舊是個偽命題,至于CTP、CTC、CTB等電池結構封裝上的創新,也不過是“治標不治本”。
如此這般,不難得出的一個結論是:磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池、半固態電池,三種技術路線的電池會長期處于共存狀態,并進行分級供應。
其實也就像現在的豪華車市場一樣,無論如何,依舊會有“等級”在分割市場。換言之,雖然屬于豪華車的市場份額只占少數,但永遠存在需求。關于動力電池的分級,也是同樣的道理,畢竟總會有標新立異的需求出現。
據了解,除了蔚來ET7配備衛藍新能源的半固態電池之外,由贛鋒鋰業供應半固態電池的東風風神 E70,已在江西、廣州、浙江、江蘇四個省份首批投放50臺;保時捷也已經與美國固態電池制造商Quantumscape合作,預開發一款搭載固態電池的電動版911車型,2023年前會正式亮相……
如果說蔚來對固態電池的青睞,點燃了固態電池商業化的導火索,那么“1000km”續航能力的名頭,就有可能成為各車企接下來想要角逐的對象。
按照此邏輯進行推算,長續航必定少不了半固態電池的加持,但考慮到成本問題,新一輪的固態電池擁躉,大部分會局限在賣得貴的高端車型。
所以,動力電池行業天下三分的格局,就這樣伴隨著半固態電池的量產上車,逐漸得到顯現。
磷酸鐵鋰電池憑借穩定性高、成本較低的特點,占據了中低端市場;三元鋰電池定位比磷酸鐵鋰略高,主要配置在中高端車型;至于正在步入量產階段的半固態電池,則在積極地投入豪華車的懷抱。
其實也不難預見,為了保持足夠的競爭力,以及全市場、多維度的綜合布局,肯定會有不少車企按捺不住,試圖從電池的角度,做出自己的特色。
像蔚來正在造自己的電池工廠,哪吒剛推出了天工電池,零跑共享了自己的CTC技術,比亞迪有刀片電池+CTB技術……
不過話又說回來,恐怕車企也不會想到,當面對電池原材料暴漲的時候,自己竟會如此的毫無還手之力。常言道,冰凍三尺非一日之寒,經過“鎳瘋”一役,車企們的心思恐怕已經不僅僅局限在二供、三供的身上。
也就在不久前,比亞迪購入非洲6座鋰礦的消息,引得整個電池市場震動不止,國內二級市場的大多數資源股也因此呈現出下跌趨勢。如果拋開比亞迪電池廠商與車企的雙重身份不談,屬于電池市場的調節制衡作用,已經開始初顯威力。
至于固態電池、鈉離子電池等技術革新,當然還是需要大搞特搞,哪怕僅僅為了撐撐場子,也是間接地促進了動力電池行業向著更高維度的層次發展。
而關于動力電池話語權的歸屬問題,相信也會在本次業界拐點之后,變得更加清晰、明朗。
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