「國家隊」下場60億元足以讓固態電池「大力出奇蹟」?
日前,比亞迪公佈了第五代DM系統的技術參數,2.9L/100km的綜合油耗、2100km的綜合續航里程等參數,呈現出「碾壓」般的市場優勢。混動車市場已經迎來變化,但同為新能源的純電動車市,現階段似乎仍處於「擠牙膏」的狀態——增加續航的方法主要依靠增加電池容量。
一台車的空間有限,靠堆料來拉高續航,總有一天會來到續航提升的瓶頸,現階段的電池以三元鋰和磷酸鐵鋰為主,需要找到不同技術路線才能讓純電動車市實現更高階的跨越。
在近期的2024中國汽車產業發展(泰達)國際論壇新聞發布會上,電池聯盟許艷華表示,2030年前國內純電動車市的格局仍是以高比能液態電池和磷酸鐵鋰電池,而在2035年前後,高比能液態電池的比例會上升,但磷酸鋰鐵電池的佔比會下降,固態電池、鈉離子電池會入局。
換而言之,以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池為主的純電動車市場,也將維持10年左右時間,10年之後,固態電池和鈉離子電池將逐步搶佔磷酸鐵鋰電池的市場。如今,半固態電池量產上車,例如智己L6、蔚來ET7等等,為全固態電池的量產上車提供了技術支撐。
根據《中國日報》報道,中國或投入約60億元,用於鼓勵有條件的企業對全固態電池相關技術的開展和研發,寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛藍新能源和吉利六家企業或獲得基礎研發支持,這也是相關部門首次針對固態電池領域的研發進行的規模資金支持。
相較於傳統的三元鋰電池,全固態電池採用的是固態電解質材料,使其擁有更出眾的安全性、能量密度、功率、循環壽命等優勢,被認為是下一代電池技術的首選方案之一。那麼,目前這六家企業在全固態電池領域做到了哪種地步?
一般在2030年前能量產
先前小通已經針對固態電池的技術難點進行了分析。簡單來講,當電解質變成固態之後,正極材料與電解質之間的接觸不充分,傳輸效率受限,負極材料在充放電過程中會膨脹,會損傷電解質。平心而論,固態電池在技術上的優勢只是理論層面,實際使用時仍會出現影響安全性的問題,再加上成本較高,固態電池的發展速度始終很慢。
寧德時代作為電池領域的龍頭企業,已經開發出能量密度高達500Wh/kg的凝聚態電池(電解質濃度比半固態電池更高),而且在全固態電池方面的投入比較激進。據寧德時代首席科學家吳凱透露,寧德時代的固態電池目前的技術成熟度約4分左右,預計2027年達到7-8分,屆時就能實現小批量生產。
值得注意的是,在此之前,寧德時代曾氍群還表示固態電池的技術“還不夠好”,距離商業化還有多年時間。要達到固態電池的商業化並不容易,除了體驗要夠好之外,固態電池的產能也得跟上才能造就完美的商業化形式。
寧德時代的快速“改口”,或許是市場壓力導致,即便是電池龍頭企業也沒辦法在新能源市場“躺著賺錢”了。 2023年,寧德時代的營收為4,009.17億元,歸母淨利為441.21億元,賺錢能力一流,而今年第一季度,寧德時代的市佔率和裝機量都有所提升,但營收僅為797.71億元,年減10.41%,已連續兩季較去年同期下滑。
這也進一步說明,電池產業也處於「價格戰」狀態,所以即便強如寧德時代,也必須加快全固態電池的商業化落地。
再看其他企業,比亞迪宣佈在2025年試裝全固態鋰電池,但目前的技術主力還是刀片電池,不過目前已經擁有多項涉及固態電池的專利;上汽集團已經發布了搭載「第一代光年固態電池」的智己L6,並依照計畫在2026年量產全固態電池,能量密度可超過400Wh/kg,並在2027年將會量產上車,未來的全固態電池能量密度將超過500Wh/kg;一汽集團和吉利集團目前只透露了全固態電池的產業佈局。
至於衛藍新能源,大家可能不太熟悉,這家電池企業和蔚來、小米等車企都有過深度合作,2023年向蔚來交付了半固態電池,蔚來ET7上搭載的150kWh電池包就是衛藍新能源和蔚來共同開發的。雖說衛藍新能源目前還沒公佈全固態電池的相關進展,但作為第一批將半固態電池量產上車的電池企業,衛藍新能源能夠獲得基礎研發支援也是情理之中。
除了提到的六家企業之外,國內市場也有不少品牌也在佈置固態電池。今年4月份,廣汽集團宣布了全固態電池研發,並將在2026年搭載了昊鉑車型上,能量密度達到400Wh/kg;長城汽車錶示已經具備小容量全固態軟包電芯的製備能力;長安汽車預計在2030年推出包括液態、半固態和固態在內的8款自研電芯。電池企業方面,億緯鋰能、欣旺達、孚能科技等頭部企業也相繼公佈了固態電池的相關進展。整體來看,絕大部分企業將固態電池發表的最晚時間定在2030年。
小通了解到,工信部發布了《公開徵求對鋰電池產業規範條件及公告管理辦法(徵求意見稿)的意見》,當中確定了固態電池的標準:單體電池能量密度超過300Wh/kg,電池組能量密度超過260Wh/kg,循環壽命在1000次以上且容量維持80%以上。
及格線已經公佈,比較已經公佈的相關數據來看,大部分企業的固態電池都能達到這項標準。小通認為,國家既然有意為固態電池的發展提供基礎研發支持,而且已經對固態電池的商用時間做出了預測,隨著後續多家企業的入局,幾乎可以斷定未來還會有相關優惠政策發布,或許在政策的支持下,固態電池商業化很有可能在2030年左右完成。
中國市場更有可能喝到“頭啖湯”
目前,中日韓美歐五個國家和地區是固態電池研發的主力,而中日韓三國的競爭尤其激烈。中國研發固態電池的企業最多,但根據國家智慧財產局公佈的固態電池全球專利數據,日本企業在申請全固態電池相關專利的數量上是領先的,當中有45%左右的專利來自日本。
而在日本企業中,豐田擁有1,300多項全固態電池的專利。豐田在新能源領域的投入比較落後,在國內市場也只能透過「以價換量」的形式在純電動車市場佔有一席之地,但按照規劃,豐田將會在2027年投放搭載全固態電池的純電動車。除此之外,本田和日產分別計畫在2025年和2028年推出首款搭載全固態電池的純電動車。
來自韓國的三星計畫在2027年前推出能量密度超過900Wh/kg的全固態電池,但目前暫未得知是否應用於純電動車上;美國和歐洲的電池企業則選擇與車企共同研發全固態電池,BMW、福斯等車企均與相關電池企業共同研發固態電池的相關動作。
不過在小通看來,無論是哪家車企率先將全固態電池量產上車,中國新能源市場更有可能率先享受到最新技術。中國是全球最大的新能源市場,縱觀全球市場,中國市場在高端新能源領域的成績較為出眾。雖說各家企業都在拼命降低固態電池的成本,但以目前的技術走向來看,企業即便將固態電池的成本壓縮到極致,可能仍高出大部分一般消費者的購車預算。
關於固態電池的研發已經投入不少時間與資本,一旦固態電池可以商業化,企業自然更傾向於快速變現從而拉攏更多的資本加入,中國市場顯然是最佳選擇。當然,這些都是後話罷了,固態電池車有多大機會,得等到量產車推出後放在市場比較才能得知結果。