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固態(tài)電池迷局:寧德時代要等10年,蔚來卻宣布2年后交付

時間:2021-01-12 10:12來源:深潛atom 作者:綜合報道
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       2021年1月9日,在蔚來舉辦的“2020 NIO Day”上,蔚來除了推出首款轎車ET7之外,還宣布在2022年Q4裝備150kWh的固態(tài)電池。深潛atom認為,這個消息比蔚來ET7上市的消息更加值得解讀,因為ET7的發(fā)布不過是履行蔚來2019年就該上市轎車的諾言,而選擇這個時間點發(fā)布,44.8萬的起售價,更像是隔空回應特斯拉Model Y降價,以及重申“特斯拉想做大眾福特,而蔚來對標寶馬奔馳”的品牌定位。
 
       不論是價格越來越低的特斯拉,還是堅守“豪車”定位的蔚來,消費者喜歡哪個,我們無權做過多評價,最終還是要交給銷量說話。但蔚來這款150kWh電池,在所有公開信息中,是車企發(fā)布的容量最高車載動力電池,同時還是首款搭載于量產車的固態(tài)電池。如果真如蔚來所說,在2022年Q4可以順利交付,全球新能源市場將要迎來跨時代的技術升級。因為,新能源汽車頂級玩家的賽道上,最重要的兩個環(huán)節(jié),一個是以自動駕駛系統(tǒng)為核心的智能化,另一個就是動力電池為核心的三電系統(tǒng)電動化。
△固態(tài)電池情況
 
       在此之前,豐田一直被認為是最接近固態(tài)電池量產的企業(yè),此前也被外媒熱炒將憑借此項技術實現(xiàn)彎道超車。但豐田的固態(tài)電池還是停留在實驗室階段,量產最快也要2025年。而寧德時代的固態(tài)電池,也表示要到2030年才會面向市場推出。蔚來的消息一放出,豐田別說在新能源領域實現(xiàn)彎道超車,就是現(xiàn)在的全球市值第二的位置估計也很可能被蔚來“超越”。
 
01
 
蔚來為什么要搶發(fā)固態(tài)電池?
 
       在光大證券《固態(tài)電池:搶占下一代鋰電技術制高點》的報告中寫到——動力電池市場是鋰電的重要應用領域,對長續(xù)航動力電池的追求不斷推動鋰電市場發(fā)展。在2019 年12 月,工信部發(fā)布《新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035 年)》(征求意見稿)中,把加快固態(tài)動力電池技術研發(fā)及產業(yè)化被列為“新能源汽車核心技術攻關工程”,將固態(tài)電池或推升到了國家戰(zhàn)略層面。
△動力電池單體能量密度發(fā)展要求
 
       而從這幾年新能源市場反饋中,里程焦慮、自燃等一系列問題困擾著大多數(shù)消費者。現(xiàn)在主流的液態(tài)鋰離子電池的能量密度上限被公認為300Wh/kg,即便是300Wh/kg也只是理論值。事實上國產的純電動車,能量密度目前能達到170Wh/kg、180Wh/kg就已經算最優(yōu)秀的了。因此,無論三電系統(tǒng)再怎么調教,現(xiàn)階段的新能源車的里程數(shù)都不會有更大的突破;其次,這個冬天也驗證了液態(tài)鋰電池(特別是磷酸鐵鋰)的不抗凍,在氣溫較低的情況下續(xù)航里程縮水30%甚至一半。另外,液態(tài)鋰離子電池由于電解液的存在,電池被穿刺后,容易起火和爆炸。
△液態(tài)鋰離子電池與固態(tài)電池對比
 
       而固態(tài)電池的能量密度很容易做到300-400wh/kg以上,理論能量密度更高達700Wh/kg,幾乎是現(xiàn)在最先進的鋰電池數(shù)據(jù)的一倍。
 
       此外固態(tài)電池沒有液態(tài)物質,意味著其不會漏液。當損壞、被穿刺時不會著火或者產生爆炸。其電解質具備一定的柔性,配合相應的封裝材料,電池在經受上千次充放后也可保證性能不會衰減,保證了穩(wěn)定性。
 
       由于,固態(tài)電解質取代了隔膜和電解質(占電池中近40%的體積和25%的質量),意味著正負極之間僅剩固態(tài)電解質,因此兩極間的距離可縮短至十幾微米,從而使電池厚度大大降低,同體積下重量大為減輕,解決了新能源車自重過重的弊端,也能達到一定的節(jié)省能效的作用。
 
       新能源車什么時候可以取代燃油車,在動力電池領域市場公認一個答案是,現(xiàn)有電動車的電池系統(tǒng)能量密度翻一倍半,從普遍的160wh/kg,到400wh/kg。而解決電池的能量密度問題,消滅里程焦慮,最后的方案一定是固態(tài)電池。這也是為什么現(xiàn)在越來越多車企看重固態(tài)電池的重要原因之一。
 
02
 
蔚來是動力電池的激進派
 
       在動力電池方面,蔚來一直表現(xiàn)得都很激進,從換電站、NCM811電池、及至現(xiàn)在的固態(tài)電池。
△換電站
 
       換電站雖被特斯拉所放棄,但蔚來卻將它作為主打服務之一。快、方便,蔚來認為這些特質可確保“讓加電比加油更方便”的目標和體驗的實現(xiàn)。
 
       動力電池方面,為了獲取更高的能量密度,實現(xiàn)長距離的續(xù)航里程,蔚來ES6成為第一波裝配寧德時代NCM811電池的車型,系統(tǒng)能量密度達170wh/kg。
 
       但NCM811電池能夠擔得起新能源汽車的未來嗎?答案是否定的。NCM811升鎳降鈷,雖然比容量提升,但在高鎳路線下,由于鎳的活性大,結構也不穩(wěn)定,在提升能量密度的同時,也有安全性差、易脹氣等問題。并且和其他類型鋰電池相比,在“熱失穩(wěn)”情況下,磷酸鐵鋰電池頂多“冒個煙”,523電池會著火但不會爆炸,而811電池會爆炸。
△液態(tài)電池
 
       蔚來在2019年,曾與輝能簽署過戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方將共同打造采用輝能MAB固態(tài)電池包的樣車。輝能采用的BiPolar+(雙極電池)技術,功用就在于簡化電池包內的線材、冷卻系統(tǒng),縮小電池包的體積。這意味著,相同體積下,其固態(tài)電池的容量更大,從而幫助電動汽車的行駛距離實現(xiàn)增長。而且,它或許能解決現(xiàn)在蔚來車型因為電池線束被擠壓,導致電池短路的問題。
 
       輝能CEO楊思枏曾言,其只要 4 顆BLCB電池便能構成一個80KWh 的新能源車電池包。簡單構造的電池結構代表蔚來一直堅守的換電模式將更容易達成。也是在這次發(fā)布會上,蔚來宣布到2021年年底前,蔚來換電站總數(shù)將由目前的167座提升至500座。
 
03
 
蔚來是變天,
 
       還是期望越大失望越大?
 
       回歸到此次蔚來公布的150kWh固態(tài)電池,關于供應商,發(fā)布會上蔚來對此只字未提。發(fā)布會次日,也就是1月10日,李斌又對媒體回應稱,固態(tài)電池供應商不方便披露,但一定是最好最先進,能量產的技術。
 
       在這個事情上,蔚來耍了兩個小聰明,第一,蔚來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)。半固態(tài)電池,通常是一側電極采用固態(tài)電解質,而另一側電極仍用液態(tài)電解質。嘗試半固態(tài)電池的,很多是出于快速商業(yè)應用的考慮。
△半固態(tài)電池
 
       第二,不披露供應商名字,可能只是雙方有了初步規(guī)劃,蔚來先放出風來,提振一下士氣和關注度。反正到2022年還有兩年時間,兩年以后的變化誰又能說清呢?蔚來合作伙伴輝能,就曾表示2021年實行實現(xiàn)半固態(tài)(混成固態(tài))電池量產,2023年全固態(tài)電池試產,2024年達到全固態(tài)電池量產。這與蔚來的時間點很相似,也是目前被猜測最有可能的供應商。
 
       此外,蔚來的固態(tài)電池會很貴嗎?在發(fā)布固態(tài)電池時,蔚來對其成本同樣也沒有做過多介紹。但貴是肯定的,金屬鋰是固態(tài)電池負極的重要原材料,目前金屬鋰均價維持在60-70萬元/噸之間。此前輝能曾測算,固態(tài)電芯成本是現(xiàn)在主流液態(tài)電芯的1.6倍,這個成本對于蔚來來說,把ET7起售價設置到44.8萬也就能很好理解了,當然這是在當前技術水平和產能條件下的預估。所以,大部分車企不激進推進固態(tài)電池,成本過高也是原因之一。
 
       不過,值得注意的是,對于固態(tài)電池,行業(yè)內此前一致認為,短期內推出的可能性不大。正如我們在前文中提到的,寧德時代曾稱其固態(tài)電池要到2030年才能推出,入局更早的豐田也要到2025年才會小范圍商用。
 
       QuantumScape Corp是固態(tài)金屬電池領域的代表企業(yè),QuantumScape Corp正在研發(fā)一款全新固態(tài)電池,有望帶來更快的充電速度,更高的續(xù)航里程和更好的安全性,然而目前依然不能保證產品量產周期。對于這一還未面世的技術,資本市場也給出了自己的態(tài)度態(tài)度,該公司股票成交價曾一度高達132.73美元,如今已經腰斬僅為56.79美元。
 
       而蔚來汽車此次搶到了首發(fā)“固態(tài)電池”的頭條,但在其真正性能水平沒有浮出水面時,還是要保持冷靜。是出于市場考量的炒作,還是掌握了固態(tài)電池商業(yè)化的秘籍,我們當然希望蔚來是后者,因為在全球電動化的潮流下,這對中國汽車行業(yè)來說,都是一次跨越式的進步。
 
       但正如資深媒體人宿藝所說:“蔚來汽車的營銷策略,從流量上將可能是有效,但對老板個人品牌來說會是一個負面信息。蔚來汽車力拼BBA、超越特斯拉這種信息,不應該讓老板來頻繁放炮:一是缺乏對行業(yè)與競爭對手的敬畏,二是互聯(lián)網(wǎng)是有記憶的,而股市是有波動周期的,老板被頻頻打臉,對企業(yè)品牌會帶來很難彌補的傷害”。
 
(責任編輯:子蕊)
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