60億元表決心，電池行業(yè)再迎狂歡。

 撰文 | 潮汐

 出品 | 星球儲(chǔ)能所

5月29日，據(jù)中國日?qǐng)?bào)報(bào)導(dǎo)，我國計(jì)劃投入約60億元人民幣用于全固態(tài)電池的研發(fā)工作。此項(xiàng)投資預(yù)計(jì)將為寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)新能源和吉利等六家企業(yè)提供政府的基礎(chǔ)研發(fā)支持。

有媒體報(bào)導(dǎo)，這項(xiàng)行業(yè)內(nèi)史無前例的全固態(tài)電池研發(fā)項(xiàng)目由政府相關(guān)部委牽頭實(shí)施，旨在鼓勵(lì)具備條件的企業(yè)積極開展相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。據(jù)悉，該項(xiàng)目經(jīng)過嚴(yán)格篩選后，最終分為七大項(xiàng)目，分別聚焦于聚合物和硫化物等不同技術(shù)路線。

這一全面的研發(fā)計(jì)劃將助力推動(dòng)全固態(tài)電池技術(shù)的突破，但也只是助力。

根據(jù)SNE Research報(bào)告顯示，全球液態(tài)鋰離子電池供應(yīng)量將從2023年的687GWh擴(kuò)大到2030年的2943GWh，增至當(dāng)前的4.3倍，占電池市場的95%以上。

已量產(chǎn)裝車的固態(tài)電池實(shí)際上多為“半固態(tài)電池”，而成本高、內(nèi)阻大等技術(shù)性難題，直接導(dǎo)致全固態(tài)電池的研發(fā)及商業(yè)化落地步履維艱。

但即便如此，固態(tài)電池依然由于能量密度高等優(yōu)點(diǎn)激發(fā)著資本想象。

近年來，輝能科技、太藍(lán)新能源、衛(wèi)藍(lán)新能源、高能時(shí)代、恩力動(dòng)力等多家固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)接連獲得資本青睞。投資方陣容豪華，包括華為、小米、寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、本田汽車、吉利控股、上汽集團(tuán)、通用汽車、現(xiàn)代汽車和起亞等知名企業(yè)。這一系列投資表明，固態(tài)電池技術(shù)正日益成為全球新能源汽車產(chǎn)業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)，顯示出巨大的市場潛力和廣闊的發(fā)展前景。

政府的60億元投資是態(tài)度，更意味著資本想象空間無限擴(kuò)張。

六企巨變？

3月15日，寧德時(shí)代董事長曾毓群在2023年業(yè)績報(bào)告會(huì)上表示，固態(tài)電池在技術(shù)路線上還存在很多亟待解決的問題，距離商品還很遠(yuǎn)。

寧德時(shí)代是這么想的，也是這么做的。

2023年4月19日，在上海國際汽車工業(yè)展覽會(huì)上發(fā)布的凝聚態(tài)電池引起了廣泛關(guān)注。這種電池的電解液既不同于普通液態(tài)鋰離子電池的100%液態(tài)電解液，也并非全固態(tài)電解質(zhì)或固液混合電解質(zhì)，而是一種半固態(tài)化的膠質(zhì)狀態(tài)。這種創(chuàng)新的電解液設(shè)計(jì)在保持液態(tài)電池高能量密度的同時(shí)，提升了安全性和穩(wěn)定性，標(biāo)志著電池技術(shù)的又一重要突破。

當(dāng)然，寧德時(shí)代還是把固態(tài)電池當(dāng)做重要的儲(chǔ)備技術(shù)路線。

2023年，在CIBF2024先進(jìn)電池前沿技術(shù)研討會(huì)上，寧德時(shí)代的首席科學(xué)家吳凱的發(fā)言令與會(huì)者為之一振。他表示，按照技術(shù)和制造成熟度的評(píng)價(jià)體系（以1到9分打分），寧德時(shí)代的全固態(tài)電池研發(fā)目前處于4分的水平。這意味著該技術(shù)已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，寧德時(shí)代的目標(biāo)是到2027年將這一分?jǐn)?shù)提升至7到8分，這意味著屆時(shí)可以實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池。

吳凱還透露，寧德時(shí)代在全固態(tài)電池研發(fā)方面已有十多年的積累，組建了接近千人的固態(tài)電池和新體系電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

寧德時(shí)代對(duì)固態(tài)電池的態(tài)度代表了大多數(shù)企業(yè)。

近日，比亞迪宣布其全固態(tài)鋰電池在重慶生產(chǎn)，并即將進(jìn)行裝車試驗(yàn)。該項(xiàng)目屬于標(biāo)準(zhǔn)的國家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目。

事實(shí)上，比亞迪早在2016年以前就開始投入固態(tài)鋰電池的研發(fā)工作。比亞迪的兩種技術(shù)路線——氧化物固態(tài)鋰電池和硫化物固態(tài)鋰電池均已完成生產(chǎn)，并具備進(jìn)行裝車試驗(yàn)的條件。

盡管寧德時(shí)代和比亞迪在固態(tài)電池研發(fā)上取得了顯著進(jìn)展，但兩家公司并未大肆宣傳這一技術(shù)計(jì)劃。比亞迪今年的重點(diǎn)是第二代刀片電池的發(fā)布。然而，在固態(tài)電池“上車”方面，比亞迪計(jì)劃于2025年試裝全固態(tài)鋰電池，并在2026年發(fā)布搭載全固態(tài)鋰電池的新純電平臺(tái)和車型。由于比亞迪目前正專注于推廣第二代刀片電池，因此沒有像廣汽那樣大力宣傳其固態(tài)電池技術(shù)。

一汽除了廣為人知的固態(tài)電池發(fā)展規(guī)劃外，在近日又掀起波瀾。國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局近日發(fā)布公告，中國第一汽車股份有限公司（中國一汽）于2023年12月提交的一項(xiàng)名為“一種復(fù)合電解質(zhì)及其制備方法和應(yīng)用以及全固態(tài)電池”的發(fā)明專利，已獲得公開號(hào)CN117895065A。這項(xiàng)技術(shù)突破標(biāo)志著中國一汽在固態(tài)電池領(lǐng)域的自主研發(fā)和創(chuàng)新能力邁上了一個(gè)新的高度。

復(fù)合電解質(zhì)技術(shù)是固態(tài)電池發(fā)展的關(guān)鍵之一，它不僅提升了電池的安全性和能量密度，還大幅延長了電池的使用壽命。中國一汽在這一領(lǐng)域的創(chuàng)新成果，將為推動(dòng)全固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

行業(yè)內(nèi)也有搶跑，嘗試大規(guī)模應(yīng)用的企業(yè)——上海汽車集團(tuán)。

4月8日晚，上汽集團(tuán)旗下的智己汽車在上海正式發(fā)布了智己L6智能轎車。智己汽車介紹，這款車型是全球首款搭載量產(chǎn)“超快充固態(tài)電池”的車型，預(yù)示著新能源汽車即將進(jìn)入“固態(tài)電池時(shí)代”。上汽集團(tuán)表示，將從2026年開始批量生產(chǎn)全固態(tài)電池組，這一消息在業(yè)內(nèi)引起了巨大反響。

5 月 24 日，上汽集團(tuán)公開表示，全固態(tài)電池基于聚合物-無機(jī)物復(fù)合電解質(zhì)技術(shù)路線，上汽清陶首條全固態(tài)電池產(chǎn)線已經(jīng)立項(xiàng)，該集團(tuán)計(jì)劃在2025年建成固態(tài)電池產(chǎn)線，并預(yù)計(jì)到2026年實(shí)現(xiàn)電池量產(chǎn)及樣車測試。2027年推出搭載固態(tài)電池的新車型。

據(jù)悉，上汽集團(tuán)與清陶能源在2023年共同成立了合資企業(yè)——上海上汽清陶能源科技有限公司，其中清陶能源持有51%的股份，上汽集團(tuán)持有49%的股份。

早在2018年，清陶能源便與上汽圍繞固態(tài)電池技術(shù)展開合作。上汽集團(tuán)分別于2020年、2022年和2023年通過基金方式參與投資清陶能源，成為其第一大投資人。清陶能源共完成了10輪融資，最近一輪發(fā)生在去年5月，公司獲得了上汽27億元的G+輪融資。

去年8月，清陶能源與上汽集團(tuán)共同宣布，雙方聯(lián)合開發(fā)的第一代半固態(tài)電池已完成裝車試驗(yàn)，單體能量密度達(dá)368Wh/kg，測試車輛續(xù)航里程達(dá)到1083公里，充電10分鐘續(xù)航增加400公里。這項(xiàng)技術(shù)將在2024年應(yīng)用于智己品牌的新車型上，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

清陶能源總經(jīng)理李崢在今年3月表示，公司計(jì)劃在2025年開發(fā)出第二代固態(tài)電池，而后在2027年量產(chǎn)第三代固態(tài)電池，能量密度將突破500Wh/kg。

這家公司在2016年創(chuàng)立之初，并未引起太多關(guān)注，當(dāng)時(shí)的初始估值僅為幾千萬元。然而，自2019年產(chǎn)業(yè)資本的強(qiáng)勢(shì)介入以來，僅三年內(nèi)公司的估值就突破了百億元大關(guān)。背后聚集了北汽、上汽、廣汽三大汽車巨頭的投資，使其迅速崛起為行業(yè)內(nèi)的超級(jí)獨(dú)角獸。這一現(xiàn)象清晰地展示出該公司所掌握的固態(tài)電池技術(shù)在行業(yè)中的重要性和備受關(guān)注的程度。

60億元扶持計(jì)劃中提到的另一家固態(tài)電池企業(yè)衛(wèi)藍(lán)新能源則深度捆綁下游車企。

清陶能源和衛(wèi)藍(lán)新能源均成立于2016年。

衛(wèi)藍(lán)新能源是中科院物理所清潔能源實(shí)驗(yàn)室固態(tài)電池技術(shù)的唯一產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)。其發(fā)起人包括被譽(yù)為“中國鋰電第一人”的陳立泉，也是寧德時(shí)代創(chuàng)始人曾毓群的博士生導(dǎo)師。衛(wèi)藍(lán)新能源專注于全固態(tài)鋰電池的研發(fā)與生產(chǎn)，擁有一系列核心專利與技術(shù)，在業(yè)內(nèi)享有極高的聲譽(yù)。

衛(wèi)藍(lán)新能源則與蔚來、吉利、小米等新能源車企合作緊密。

2023年6月，衛(wèi)藍(lán)新能源向蔚來正式交付半固態(tài)電池，同年12月，蔚來ET7搭載衛(wèi)藍(lán)新能源交付的150kWh超長續(xù)航電池包，實(shí)測續(xù)航超1000公里。而吉利汽車和小米集團(tuán)等企業(yè)則是通過資金入股的方式參與了衛(wèi)藍(lán)新能源的投資。在2022年3月，衛(wèi)藍(lán)新能源股東名單進(jìn)一步擴(kuò)大，新增小米基金、吉利汽車等。目前，衛(wèi)藍(lán)新能源已抵達(dá)D+輪，估值超150億人民幣

吉利集團(tuán)除了捆綁衛(wèi)藍(lán)新能源，還自行下場研發(fā)。

吉利集團(tuán)不僅與衛(wèi)藍(lán)新能源緊密合作，還積極自行下場研發(fā)固態(tài)電池。1月17日，吉利汽車表示，公司不僅與衛(wèi)藍(lán)新能源建立了投資合作關(guān)系，還專門成立了固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)，正在與多家動(dòng)力電池廠商開展聯(lián)合試驗(yàn)。

2022年5月，吉利汽車研究院發(fā)布2022年固態(tài)電池材料合成實(shí)驗(yàn)線項(xiàng)目的公開招標(biāo)公告，計(jì)劃建設(shè)一條完整的固態(tài)電池材料合成實(shí)驗(yàn)線，以支持固態(tài)電池新材料的研發(fā)。作為交鑰匙工程，項(xiàng)目要求在當(dāng)年8月完成所有配套設(shè)施的安裝和調(diào)試工作。今年1月10日，吉利再次公開招標(biāo)智行科創(chuàng)固態(tài)電池實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)建設(shè)項(xiàng)目，內(nèi)容涵蓋固態(tài)電池實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)及建設(shè)等。文件顯示，此次項(xiàng)目的招標(biāo)人為浙江綠色智行科創(chuàng)有限公司。

所求為何

在鋰離子電池?zé)崾Э厮l(fā)的安全事故中，電解液是一大推手。由內(nèi)部短路（外力穿刺、過充等）、工作溫度過高等原因?qū)е碌某跏紲囟壬仙?，?huì)使電解液反應(yīng)持續(xù)升溫，并釋放可燃?xì)怏w和氧氣。而液態(tài)電池隔膜的耐熱極限約為160度，超過此溫度后聚合物會(huì)轉(zhuǎn)化為流動(dòng)態(tài)，也會(huì)導(dǎo)致正負(fù)極直接短路，進(jìn)而使電池發(fā)生劇烈燃燒或爆炸。

從整個(gè)過程來看，化學(xué)活性高、易揮發(fā)、易燃、易腐蝕的液態(tài)電解質(zhì)起到了關(guān)鍵的作用，是液態(tài)鋰離子電池的最大安全隱患。

而由于固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)，部分或全部替代液態(tài)電解質(zhì)，有希望從本質(zhì)上解決現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池的安全性問題。

一方面，固態(tài)電解質(zhì)具有不可燃、無腐蝕、無揮發(fā)等特性，分解溫度大幅提升；另一方面，由于內(nèi)部無液體流動(dòng)，固態(tài)電池具有承受穿刺、折彎等物理沖擊的高機(jī)械強(qiáng)度，從而大幅降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)。

此外，業(yè)界有觀點(diǎn)認(rèn)為，全固態(tài)鋰電池的能量密度可以達(dá)到現(xiàn)有鋰離子電池的2到5倍，因此是最具潛力的高能量密度電池技術(shù)。

當(dāng)然，實(shí)力如此強(qiáng)悍的固態(tài)電池也有深沉的技術(shù)憂慮。

首先，便是技術(shù)上的難關(guān)。其中又以固態(tài)電解質(zhì)的技術(shù)突破為核心關(guān)鍵，研發(fā)難度極大。

快充性能差、界面易接觸不良、電解質(zhì)與電極之間電化學(xué)相容性與其他性能難以均衡，都是固態(tài)電池在現(xiàn)階段未能解決的技術(shù)缺陷。

高昂的成本更讓固態(tài)電池難以真正走向商業(yè)化。固態(tài)電解質(zhì)目前難以輕薄化，且需用到價(jià)格昂貴的稀有金屬原材料，氧化物電解質(zhì)含鋯、硫化物電解質(zhì)含鍺。全固態(tài)電池還對(duì)生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制提出了更為嚴(yán)苛的要求，生產(chǎn)設(shè)備替換率極高，總體成本顯著高于液態(tài)電池。

當(dāng)前，針對(duì)固態(tài)電池市場化的難題，業(yè)界普遍采取了折中的解決方案，即將半固態(tài)電池作為從傳統(tǒng)的液態(tài)鋰離子電池向全固態(tài)電池過渡的必要路線。

現(xiàn)階段，半固態(tài)電池已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車。比如搭載贛鋒鋰電三元固液混合鋰離子電池的純電動(dòng)SUV賽力斯SERES-5此前消息計(jì)劃2023年3月開始交付；嵐圖追光1月13日首批量產(chǎn)車型正式下線，首月訂單已超1萬，其搭載的82kWh電池包就采用了行業(yè)首個(gè)量產(chǎn)裝車的半固態(tài)電池。

不過，伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理吳輝指出了行業(yè)內(nèi)的主流觀點(diǎn)：“半固態(tài)電池產(chǎn)品畢竟只是一個(gè)過渡產(chǎn)品，最終還是會(huì)走上全固態(tài)路線。半固態(tài)電池對(duì)于電池能量密度的提升沒有特別明顯的改善，因此未來不會(huì)成為主流產(chǎn)品。”