6家企業(yè)分60億元，這對(duì)于固態(tài)電池的發(fā)展來說意味著什么？
據(jù)媒體報(bào)道，中國(guó)或?qū)⑼度爰s60億元用于全固態(tài)電池研發(fā)，寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)新能源和吉利共6家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。并且有多位知情人士表示，這一史無前例的項(xiàng)目是由政府相關(guān)部委牽頭，旨在鼓勵(lì)企業(yè)研究全固態(tài)電池技術(shù)。
《華夏時(shí)報(bào)》記者就此聯(lián)系了上述企業(yè)，寧德時(shí)代工作人員對(duì)這一消息不置可否，并表示寧德時(shí)代一直在布局固態(tài)電池技術(shù)，技術(shù)上也處于領(lǐng)先行業(yè)的狀態(tài)。
事實(shí)上，固態(tài)電池早在上世紀(jì)70-80年代就掀起過研究熱潮，國(guó)內(nèi)外很多科學(xué)家做了大量基礎(chǔ)工作。在液態(tài)鋰電池率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)突破的今天，各家企業(yè)明面上提到的固態(tài)電池量產(chǎn)時(shí)間也還有多年。鑫欏資訊高級(jí)研究員張金惠告訴記者，這一資金支持可能是指企業(yè)可以向國(guó)家申請(qǐng)課題研究經(jīng)費(fèi)，不過固態(tài)電池并不是60億元就能解決的，它距離真正量產(chǎn)還有很多不確定性。
誰將受益？
這6家企業(yè)都是電池價(jià)值鏈上的龐然大物，也是中國(guó)固態(tài)電池目前所擁有的“核心資產(chǎn)”。
其中，寧德時(shí)代和比亞迪是中國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)的兩大王者，前者深耕電池行業(yè)，后者集新能源汽車和電池制造于一體，都在產(chǎn)品性能、技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)口碑上領(lǐng)先同行。成立于2016年的衛(wèi)藍(lán)新能源為中科院物理所孵化，背后站著陳立泉院士——從最開始為中國(guó)動(dòng)力鋰電池發(fā)展筑基并引領(lǐng)發(fā)展的杰出科學(xué)家，他認(rèn)為，若要保住中國(guó)鋰電池的世界領(lǐng)先地位，則必須發(fā)展固態(tài)鋰電池。
一汽、上汽和吉利是中國(guó)知名車企，旗下智己、通用五菱、極氪均是電車銷量增速較快或位于前列的品牌。他們?cè)诠虘B(tài)電池的研發(fā)和投資合作上都有所布局。除了上述3家動(dòng)力電池企業(yè)，與這些車企牽手合作的還有背靠清華大學(xué)南策文院士團(tuán)隊(duì)的清陶能源和孚能科技。
近來，固態(tài)電池確實(shí)頻繁出現(xiàn)在大眾視野里，各家企業(yè)紛紛縮短了固態(tài)電池量產(chǎn)的預(yù)期時(shí)間。不同于此前提及的2030年量產(chǎn)全固態(tài)電池，近來寧德時(shí)代、LG能源、寶馬集團(tuán)等多個(gè)企業(yè)都把量產(chǎn)及上車時(shí)間定在了更近的2026-2027年。
計(jì)劃的時(shí)間是更快了，但制造真正意義上的全固態(tài)電池并不容易。張金惠告訴記者，不分海內(nèi)外，每一家企業(yè)都在實(shí)驗(yàn)室和PPT階段，還沒辦法真正上車。如果能做出來的話，可能會(huì)率先用在手機(jī)或無人機(jī)領(lǐng)域。
中國(guó)目前主要走固液混合的半固態(tài)電池路線，即電解質(zhì)存在固態(tài)和液態(tài)兩種物理狀態(tài)。2022-2023年，中國(guó)多家電池廠商與車企合作布局了半固態(tài)電池。頭豹研究院數(shù)據(jù)顯示，頭部廠商預(yù)計(jì)共布局產(chǎn)能為168.5吉瓦時(shí)。其中，衛(wèi)藍(lán)新能源預(yù)計(jì)產(chǎn)能數(shù)量位居第一，為100吉瓦時(shí)，相關(guān)半固態(tài)電池正在量產(chǎn)上車的進(jìn)程中，交付給蔚來汽車的電芯能量密度為360瓦時(shí)/千克,150度電的電池可以續(xù)航1000公里以上。同樣能達(dá)到這一性能水平的還有清陶能源，交付的品牌為上汽智己。
半固態(tài)電池尚且剛走上產(chǎn)業(yè)化道路，全固態(tài)動(dòng)力電池則還停留在實(shí)驗(yàn)室樣品階段，距離成熟商業(yè)化還有小試、中試、產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)推廣等階段。業(yè)內(nèi)公認(rèn)，豐田汽車在固態(tài)電池領(lǐng)域布局較早，擁有超過1000項(xiàng)車規(guī)級(jí)固態(tài)電池專利，包括不少發(fā)明專利。對(duì)于全固態(tài)電池，豐田計(jì)劃中的小批量生產(chǎn)時(shí)間是2027-2028年，大批量穩(wěn)定生產(chǎn)則在2030年之后。
今年4月，寧德時(shí)代首次公布了全固態(tài)電池的研發(fā)和量產(chǎn)時(shí)間表。寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱公開表示，以1-9分作為技術(shù)和制造成熟度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，寧德時(shí)代全固態(tài)電池研發(fā)正處于4分的水平，目標(biāo)是到2027年達(dá)到7-8分的水平，意味著屆時(shí)可以小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池。
顛覆性的固態(tài)電池
不難看出，各國(guó)在固態(tài)電池上已經(jīng)較上了勁。
從理論上來說，固態(tài)電池可以解決液態(tài)電池在續(xù)航里程、低溫性能和安全隱患上的短板，這也是它能成為顛覆性技術(shù)的底層邏輯。中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員陳立泉親手制作了我國(guó)第一塊固態(tài)鋰電池。他公開表示，液態(tài)鋰電池的能量密度已經(jīng)到達(dá)極限（300-350Wh/kg左右）。另外由于電解液是可燃的有機(jī)溶劑，所以在安全性上也存在缺陷。
在理論之外，優(yōu)點(diǎn)兌現(xiàn)的前提是產(chǎn)業(yè)化。固態(tài)電池還不是成熟的產(chǎn)品，在研究和生產(chǎn)中需要投入巨大的資金和心血。
“6家分60億元并不算多，但是態(tài)度已夠鮮明，就是國(guó)家需要不落后于人的技術(shù)儲(chǔ)備。”張金惠認(rèn)為，這一支持或通過課題經(jīng)費(fèi)的形式發(fā)放給企業(yè)，但固態(tài)電池并不是60億元就能解決的產(chǎn)品，距離真正量產(chǎn)和最終是不是正確的道路都還有很多不確定性。沒有真正的突破性消息，所以縱然在輿論上“一石激起千層浪”，業(yè)內(nèi)卻反應(yīng)不大。
作為業(yè)內(nèi)電池老大，固態(tài)電池可能帶來的顛覆性是寧德時(shí)代不得不防的。以明確提出全固態(tài)電池量產(chǎn)的寧德時(shí)代為例，2023年，寧德時(shí)代的研發(fā)費(fèi)用高達(dá)180億元，并呈逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。吳凱透露，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，固態(tài)電池和新體系電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)接近千人。從固態(tài)電池產(chǎn)線建造來看，投資金額動(dòng)輒百億元。
液態(tài)電池尚且夠用，或許就如中科院院士歐陽明高所說，現(xiàn)在的定位應(yīng)是保持優(yōu)勢(shì)，防范技術(shù)顛覆。
縱觀產(chǎn)業(yè)，從液態(tài)電池、半固態(tài)電池到固態(tài)電池，電解液和隔膜相關(guān)企業(yè)受到的沖擊會(huì)最大。固態(tài)電解質(zhì)除了傳導(dǎo)鋰離子，也能充當(dāng)隔膜的角色。相較液態(tài)電池，全固態(tài)電池不需要電解液、電解質(zhì)鹽、隔膜和粘結(jié)劑等材料。
固態(tài)電池可憑借電解質(zhì)材料的高強(qiáng)度抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)。根據(jù)電解質(zhì)不同，現(xiàn)可分為聚合物、氧化物及硫化物3條路線，多是含鋰化合物。中郵證券研報(bào)顯示，正負(fù)極會(huì)朝著高能量密度方向發(fā)展，正極有望采用高鎳三元、富鋰錳基等材料，負(fù)極有望采用硅負(fù)極、鋰金屬等材料。封裝形態(tài)將采用軟包形式，有望增加鋁塑膜應(yīng)用。
在二級(jí)市場(chǎng)上，固態(tài)電池概念正在回溫。東方財(cái)富客戶端顯示，截至2024年6月5日，固態(tài)電池板塊已從低谷的916點(diǎn)漲至1200點(diǎn)上下，5個(gè)月的漲幅超30%。
據(jù)媒體報(bào)道，中國(guó)或?qū)⑼度爰s60億元用于全固態(tài)電池研發(fā)，寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)新能源和吉利共6家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。并且有多位知情人士表示，這一史無前例的項(xiàng)目是由政府相關(guān)部委牽頭，旨在鼓勵(lì)企業(yè)研究全固態(tài)電池技術(shù)。
《華夏時(shí)報(bào)》記者就此聯(lián)系了上述企業(yè)，寧德時(shí)代工作人員對(duì)這一消息不置可否，并表示寧德時(shí)代一直在布局固態(tài)電池技術(shù)，技術(shù)上也處于領(lǐng)先行業(yè)的狀態(tài)。
事實(shí)上，固態(tài)電池早在上世紀(jì)70-80年代就掀起過研究熱潮，國(guó)內(nèi)外很多科學(xué)家做了大量基礎(chǔ)工作。在液態(tài)鋰電池率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)突破的今天，各家企業(yè)明面上提到的固態(tài)電池量產(chǎn)時(shí)間也還有多年。鑫欏資訊高級(jí)研究員張金惠告訴記者，這一資金支持可能是指企業(yè)可以向國(guó)家申請(qǐng)課題研究經(jīng)費(fèi)，不過固態(tài)電池并不是60億元就能解決的，它距離真正量產(chǎn)還有很多不確定性。
誰將受益？
這6家企業(yè)都是電池價(jià)值鏈上的龐然大物，也是中國(guó)固態(tài)電池目前所擁有的“核心資產(chǎn)”。
其中，寧德時(shí)代和比亞迪是中國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)的兩大王者，前者深耕電池行業(yè)，后者集新能源汽車和電池制造于一體，都在產(chǎn)品性能、技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)口碑上領(lǐng)先同行。成立于2016年的衛(wèi)藍(lán)新能源為中科院物理所孵化，背后站著陳立泉院士——從最開始為中國(guó)動(dòng)力鋰電池發(fā)展筑基并引領(lǐng)發(fā)展的杰出科學(xué)家，他認(rèn)為，若要保住中國(guó)鋰電池的世界領(lǐng)先地位，則必須發(fā)展固態(tài)鋰電池。
一汽、上汽和吉利是中國(guó)知名車企，旗下智己、通用五菱、極氪均是電車銷量增速較快或位于前列的品牌。他們?cè)诠虘B(tài)電池的研發(fā)和投資合作上都有所布局。除了上述3家動(dòng)力電池企業(yè)，與這些車企牽手合作的還有背靠清華大學(xué)南策文院士團(tuán)隊(duì)的清陶能源和孚能科技。
近來，固態(tài)電池確實(shí)頻繁出現(xiàn)在大眾視野里，各家企業(yè)紛紛縮短了固態(tài)電池量產(chǎn)的預(yù)期時(shí)間。不同于此前提及的2030年量產(chǎn)全固態(tài)電池，近來寧德時(shí)代、LG能源、寶馬集團(tuán)等多個(gè)企業(yè)都把量產(chǎn)及上車時(shí)間定在了更近的2026-2027年。
計(jì)劃的時(shí)間是更快了，但制造真正意義上的全固態(tài)電池并不容易。張金惠告訴記者，不分海內(nèi)外，每一家企業(yè)都在實(shí)驗(yàn)室和PPT階段，還沒辦法真正上車。如果能做出來的話，可能會(huì)率先用在手機(jī)或無人機(jī)領(lǐng)域。
中國(guó)目前主要走固液混合的半固態(tài)電池路線，即電解質(zhì)存在固態(tài)和液態(tài)兩種物理狀態(tài)。2022-2023年，中國(guó)多家電池廠商與車企合作布局了半固態(tài)電池。頭豹研究院數(shù)據(jù)顯示，頭部廠商預(yù)計(jì)共布局產(chǎn)能為168.5吉瓦時(shí)。其中，衛(wèi)藍(lán)新能源預(yù)計(jì)產(chǎn)能數(shù)量位居第一，為100吉瓦時(shí)，相關(guān)半固態(tài)電池正在量產(chǎn)上車的進(jìn)程中，交付給蔚來汽車的電芯能量密度為360瓦時(shí)/千克,150度電的電池可以續(xù)航1000公里以上。同樣能達(dá)到這一性能水平的還有清陶能源，交付的品牌為上汽智己。
半固態(tài)電池尚且剛走上產(chǎn)業(yè)化道路，全固態(tài)動(dòng)力電池則還停留在實(shí)驗(yàn)室樣品階段，距離成熟商業(yè)化還有小試、中試、產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)推廣等階段。業(yè)內(nèi)公認(rèn)，豐田汽車在固態(tài)電池領(lǐng)域布局較早，擁有超過1000項(xiàng)車規(guī)級(jí)固態(tài)電池專利，包括不少發(fā)明專利。對(duì)于全固態(tài)電池，豐田計(jì)劃中的小批量生產(chǎn)時(shí)間是2027-2028年，大批量穩(wěn)定生產(chǎn)則在2030年之后。
今年4月，寧德時(shí)代首次公布了全固態(tài)電池的研發(fā)和量產(chǎn)時(shí)間表。寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱公開表示，以1-9分作為技術(shù)和制造成熟度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，寧德時(shí)代全固態(tài)電池研發(fā)正處于4分的水平，目標(biāo)是到2027年達(dá)到7-8分的水平，意味著屆時(shí)可以小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池。
顛覆性的固態(tài)電池
不難看出，各國(guó)在固態(tài)電池上已經(jīng)較上了勁。
從理論上來說，固態(tài)電池可以解決液態(tài)電池在續(xù)航里程、低溫性能和安全隱患上的短板，這也是它能成為顛覆性技術(shù)的底層邏輯。中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員陳立泉親手制作了我國(guó)第一塊固態(tài)鋰電池。他公開表示，液態(tài)鋰電池的能量密度已經(jīng)到達(dá)極限（300-350Wh/kg左右）。另外由于電解液是可燃的有機(jī)溶劑，所以在安全性上也存在缺陷。
在理論之外，優(yōu)點(diǎn)兌現(xiàn)的前提是產(chǎn)業(yè)化。固態(tài)電池還不是成熟的產(chǎn)品，在研究和生產(chǎn)中需要投入巨大的資金和心血。
“6家分60億元并不算多，但是態(tài)度已夠鮮明，就是國(guó)家需要不落后于人的技術(shù)儲(chǔ)備。”張金惠認(rèn)為，這一支持或通過課題經(jīng)費(fèi)的形式發(fā)放給企業(yè)，但固態(tài)電池并不是60億元就能解決的產(chǎn)品，距離真正量產(chǎn)和最終是不是正確的道路都還有很多不確定性。沒有真正的突破性消息，所以縱然在輿論上“一石激起千層浪”，業(yè)內(nèi)卻反應(yīng)不大。
作為業(yè)內(nèi)電池老大，固態(tài)電池可能帶來的顛覆性是寧德時(shí)代不得不防的。以明確提出全固態(tài)電池量產(chǎn)的寧德時(shí)代為例，2023年，寧德時(shí)代的研發(fā)費(fèi)用高達(dá)180億元，并呈逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。吳凱透露，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，固態(tài)電池和新體系電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)接近千人。從固態(tài)電池產(chǎn)線建造來看，投資金額動(dòng)輒百億元。
液態(tài)電池尚且夠用，或許就如中科院院士歐陽明高所說，現(xiàn)在的定位應(yīng)是保持優(yōu)勢(shì)，防范技術(shù)顛覆。
縱觀產(chǎn)業(yè)，從液態(tài)電池、半固態(tài)電池到固態(tài)電池，電解液和隔膜相關(guān)企業(yè)受到的沖擊會(huì)最大。固態(tài)電解質(zhì)除了傳導(dǎo)鋰離子，也能充當(dāng)隔膜的角色。相較液態(tài)電池，全固態(tài)電池不需要電解液、電解質(zhì)鹽、隔膜和粘結(jié)劑等材料。
固態(tài)電池可憑借電解質(zhì)材料的高強(qiáng)度抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)。根據(jù)電解質(zhì)不同，現(xiàn)可分為聚合物、氧化物及硫化物3條路線，多是含鋰化合物。中郵證券研報(bào)顯示，正負(fù)極會(huì)朝著高能量密度方向發(fā)展，正極有望采用高鎳三元、富鋰錳基等材料，負(fù)極有望采用硅負(fù)極、鋰金屬等材料。封裝形態(tài)將采用軟包形式，有望增加鋁塑膜應(yīng)用。
在二級(jí)市場(chǎng)上，固態(tài)電池概念正在回溫。東方財(cái)富客戶端顯示，截至2024年6月5日，固態(tài)電池板塊已從低谷的916點(diǎn)漲至1200點(diǎn)上下，5個(gè)月的漲幅超30%。
