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(yīng)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(quán)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(chǎn)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(shù)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(chǎn)的企業(yè)，此前也被外媒熱炒將憑借此項技術(shù)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(chǎn)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(lǐng)域?qū)崿F(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(shù)制高點》的報告中寫到——動力電池市場是鋰電的重要應(yīng)用領(lǐng)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(chǎn)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(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化被列為“新能源汽車核心技術(shù)攻關(guān)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(chǎn)的純電動車，能量密度目前能達到170Wh/kg、180Wh/kg就已經(jīng)算最優(yōu)秀的了。因此，無論三電系統(tǒng)再怎么調(diào)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(zhì)，意味著其不會漏液。當(dāng)損壞、被穿刺時不會著火或者產(chǎn)生爆炸。其電解質(zhì)具備一定的柔性，配合相應(yīng)的封裝材料，電池在經(jīng)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(zhì)取代了隔膜和電解質(zhì)（占電池中近40%的體積和25%的質(zhì)量），意味著正負極之間僅剩固態(tài)電解質(zhì)，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(lǐng)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(wù)之一。快、方便，蔚來認為這些特質(zhì)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(dān)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(jié)構(gòu)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(shù)，功用就在于簡化電池包內(nèi)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(dǎo)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(gòu)成一個80KWh 的新能源車電池包。簡單構(gòu)造的電池結(jié)構(gòu)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(guān)于供應(yīng)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(yīng)稱，固態(tài)電池供應(yīng)商不方便披露，但一定是最好最先進，能量產(chǎn)的技術(shù)。
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(cè)電極采用固態(tài)電解質(zhì)，而另一側(cè)電極仍用液態(tài)電解質(zhì)。嘗試半固態(tài)電池的，很多是出于快速商業(yè)應(yīng)用的考慮。
△半固態(tài)電池
第二，不披露供應(yīng)商名字，可能只是雙方有了初步規(guī)劃，蔚來先放出風(fēng)來，提振一下士氣和關(guān)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(chǎn)，2023年全固態(tài)電池試產(chǎn)，2024年達到全固態(tài)電池量產(chǎn)。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(yīng)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(shè)置到44.8萬也就能很好理解了，當(dāng)然這是在當(dāng)前技術(shù)水平和產(chǎn)能條件下的預(yù)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(nèi)此前一致認為，短期內(nèi)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(lǐng)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(chǎn)品量產(chǎn)周期。對于這一還未面世的技術(shù)，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(jīng)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?jīng)]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(dāng)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(yīng)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”。
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