-
正逢其時(shí),中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)“應(yīng)戰(zhàn)”全固態(tài)電池
(文/李沛 編輯/徐喆)“2030左右全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化突破的可能性極大,我們要敲響警鐘,我們要全力以赴,我們要只爭(zhēng)朝夕,要有這個(gè)緊迫感”。
在日前舉行的中國(guó)全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)(CASIP)成立儀式上,中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)歐陽(yáng)明高教授針對(duì)全固態(tài)電池領(lǐng)域國(guó)際間產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng),發(fā)出了這樣的呼吁。
在我國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)建立起堪稱統(tǒng)治性地位的當(dāng)下,歐陽(yáng)院士的呼吁絕非危言聳聽(tīng),寧德時(shí)代、弗迪電池、中創(chuàng)新航、孚能科技、蜂巢能源、億緯鋰能、清陶能源、衛(wèi)藍(lán)新能源等一眾頭部企業(yè)齊齊到場(chǎng),也顯示出本土產(chǎn)業(yè)界對(duì)這一挑戰(zhàn)的重視。
固態(tài)與半固態(tài),豈止“一字之差”
全固態(tài)電池,被公認(rèn)為解決鋰離子電池本質(zhì)安全性的必由之路,且其能量密度具有較當(dāng)前電池材料體系2-3倍乃至更高的提升潛力,然而多年來(lái)。全固態(tài)電池固-固界面的離子輸送動(dòng)力學(xué)難題仍未得到根本性解決,因此國(guó)內(nèi)外不少固態(tài)電池領(lǐng)域初創(chuàng)企業(yè)退而求其次,通過(guò)添加一部分液態(tài)電解質(zhì)來(lái)改善界面性能,進(jìn)而根據(jù)液態(tài)電解質(zhì)含量劃分了所謂的半固態(tài)電池、準(zhǔn)固態(tài)電池。
不久前,某家新勢(shì)力車企已經(jīng)通過(guò)一次歷時(shí)14個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)直播,向外界展示了其150kWh電池包的千公里續(xù)航能力,據(jù)報(bào)道采用的正是衛(wèi)藍(lán)新能源開(kāi)發(fā)的半固態(tài)電池技術(shù),另?yè)?jù)觀察者網(wǎng)公司頻道了解,清陶能源的半固態(tài)電池同樣有望在今年裝車亮相。
盡管有知情人士向觀察者網(wǎng)透露,150kWh半固態(tài)電池包目前成本高達(dá)25萬(wàn)元,對(duì)應(yīng)單位成本達(dá)到了1.6元/WH,使其尚無(wú)可能大規(guī)模部署,但上述進(jìn)度橫向?qū)Ρ热匀环Q得上遙遙領(lǐng)先。
不過(guò)在固態(tài)電池領(lǐng)域,全球產(chǎn)業(yè)化格局則有著相當(dāng)大的不同,固態(tài)與半固態(tài)電池技術(shù)體系,絕非“一字之差”。
對(duì)于半固態(tài)電池而言,傳統(tǒng)材料體系與涂布、注液、化成等關(guān)鍵工藝工裝有相當(dāng)大的繼承性,然而全固態(tài)電池與現(xiàn)有鋰電材料、結(jié)構(gòu)和制造工藝工裝之間的差異則相對(duì)更高,從零到一建立技術(shù)體系與供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)、商業(yè)生態(tài),難度之大可想而知。
正因如此,對(duì)中國(guó)是否需要在當(dāng)下大力發(fā)展全固態(tài)電池,輿論場(chǎng)上此前存在著不同的觀點(diǎn)。在前述活動(dòng)中,歐陽(yáng)明高院士對(duì)這個(gè)議題進(jìn)行了發(fā)人深思的分析。
歐陽(yáng)院士坦言,考慮到成本與成熟度差異,“就算是全固態(tài)電池搞出來(lái),就算是2030年產(chǎn)業(yè)化,要想替代液態(tài)鋰離子電池50%市場(chǎng)份額至少需要二十到三十年”,然而從產(chǎn)業(yè)話語(yǔ)權(quán)的角度看,全固態(tài)電池的影響力不容忽視,特別是其作為動(dòng)力電池裝車量產(chǎn)后,“對(duì)于汽車技術(shù)而言1%是很重要的市場(chǎng)份額,市占份額不需要替代到50%,替代1%就已經(jīng)具有突破性意義”,而除了產(chǎn)業(yè)話語(yǔ)權(quán),固態(tài)電池所代表的全新技術(shù)體系,也將為中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)打破低水平價(jià)格內(nèi)卷、在價(jià)值鏈上進(jìn)一步攀登創(chuàng)造條件。
同樣不能不提及的是,由于中韓等鋰電強(qiáng)國(guó)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)配套優(yōu)勢(shì)難以滲透到這一細(xì)分領(lǐng)域,美日歐等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體已不約而同將全固態(tài)電池目為鋰電“彎道超車”的理想突破口,在競(jìng)爭(zhēng)者加碼投入的情況下,中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)除了“應(yīng)戰(zhàn)”別無(wú)選擇。
日本產(chǎn)業(yè)化“贏在起點(diǎn)”?
在競(jìng)逐全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化“圣杯”的競(jìng)賽中,日本是一個(gè)最常被提及的參照對(duì)象,從專利數(shù)據(jù)看,目前日本在全固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)@季謨?yōu)勢(shì)明顯,豐田、松下、出光興產(chǎn)分列全球前三大專利持有人,且相互之間還有著長(zhǎng)期而密切的商業(yè)合作,如豐田公司的車用鎳氫電池、鋰電池,就主要來(lái)自于其與松下合資組建的Primearth、Prime Planet公司,而其固態(tài)電池技術(shù)早在2013年就已與出光興產(chǎn)開(kāi)始聯(lián)合研發(fā)。
憑借著這樣的地位,當(dāng)去年10月豐田高調(diào)宣布推進(jìn)2027年前后全固態(tài)電池量產(chǎn),才會(huì)在全球鋰電產(chǎn)業(yè)界引發(fā)巨大震動(dòng)與關(guān)注。
不過(guò)就此斷言日本在全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化上已“贏在起點(diǎn)”,卻也言之過(guò)早。
正如歐陽(yáng)明高院士所言,全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化面臨從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的一系列艱巨挑戰(zhàn),對(duì)從原料到基材生產(chǎn)、電芯/電池包裝配、電池生產(chǎn)應(yīng)用到電池回收的全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈都會(huì)造成顛覆性變革,產(chǎn)學(xué)研之間的協(xié)同至關(guān)重要,而目前美日歐三方在生態(tài)培育上卻依然處于各有短板的狀態(tài)。
基礎(chǔ)研究上堪稱巨人的日本企業(yè),卻在推進(jìn)全固態(tài)電池量產(chǎn)上給人綿軟無(wú)力的感覺(jué),根據(jù)豐田與出光興產(chǎn)方面聯(lián)合披露的信息,其硫化物路線全固態(tài)電池的小型試產(chǎn)線,也僅僅是在2021年11月才建成運(yùn)行,量產(chǎn)工藝的貫通和穩(wěn)定還有待時(shí)日。
相比之下,美國(guó)兩大全固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)Solid Power和QuantumScape,在產(chǎn)業(yè)化上反而更具能見(jiàn)度,以至于弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)編寫(xiě)的報(bào)告《固態(tài)電池路線圖2035+》中點(diǎn)評(píng)全固態(tài)電池領(lǐng)域各主要國(guó)家布局,直言雖然日本被視為固體電解質(zhì)材料研發(fā)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,但韓國(guó)、美國(guó)和中國(guó)在產(chǎn)業(yè)化能力方面被評(píng)估為與其并駕齊驅(qū),而在全固態(tài)電池的試生產(chǎn)方面,美國(guó)被認(rèn)為領(lǐng)先于中日韓。(For pilot production of solid-state batteries, the USA is seen as leading ahead of Japan, South Korea and China.)
不過(guò)有必要強(qiáng)調(diào)的是,美國(guó)企業(yè)在“產(chǎn)”上的活躍,離不開(kāi)歐洲車企在“用”上的積極扶持,QuantumScape與Solid Power均標(biāo)榜其與歐洲大型車企的合作關(guān)系,除了近期被爆炒的QuantumScape樣品向大眾送測(cè),Solid Power則擬向?qū)汃R集團(tuán)授予其全固態(tài)電池設(shè)計(jì)和制造技術(shù)許可。
除了德國(guó)車企對(duì)導(dǎo)入測(cè)試的積極態(tài)度,歐洲本土全固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)也有著相當(dāng)特色,如SOLiTHOR是從IMEC分拆成立的固態(tài)電池新秀,在生產(chǎn)工藝創(chuàng)新上頗具特色,而B(niǎo)asquevolt、ITEN等歐洲創(chuàng)企,在產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景上也有不少可供借鑒的探索。
誰(shuí)在起跑線上領(lǐng)先半步?答案恐怕并非毫無(wú)爭(zhēng)議。
重新審視“殺手應(yīng)用”
如上文所述,全固態(tài)電池所代表的不僅僅是電解液的替換,而是從材料體系到電池結(jié)構(gòu)、制造工藝的全面變革,對(duì)鋰電產(chǎn)業(yè)有望帶來(lái)重大影響。
例如當(dāng)下鋰電技術(shù)路線普遍以三元和磷酸鐵鋰兩分,這樣的技術(shù)范式之所以成型也與液態(tài)電解質(zhì)的制約密不可分,有固態(tài)電池廠商人士就曾指出:“如果沒(méi)有這個(gè)限制(液態(tài)電解質(zhì))了,我們完全可以放飛自我,我們無(wú)論是正極還是負(fù)極材料有更多的選擇......這里頭不停地在電解液上做加法,今天加這個(gè)添加劑,明天加那個(gè)添加劑。正極材料、負(fù)極材料表面做處理,要考慮界面的穩(wěn)定性,做了大量的加法的工作。但是真正的固態(tài)電池體系里面我們其實(shí)可以開(kāi)始做減法的工作了,這里頭最直接的一點(diǎn),為什么現(xiàn)在正極材料只能選三元和鐵鋰,因?yàn)槲覀兊碾娀瘜W(xué)窗口只有這個(gè),你超過(guò)4.2V結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定了,但是超過(guò)4.2V的電壓材料有沒(méi)有?有的是,這是不是未來(lái)固態(tài)電池未來(lái)的優(yōu)勢(shì)呢?這個(gè)答案一定是肯定的?!?
同樣應(yīng)該深度思考的是,全固態(tài)電池在應(yīng)用場(chǎng)景上,是否也會(huì)是或者只能是對(duì)現(xiàn)有鋰離子電池的替代?
真空管與晶體管之間的交替歷史,或許會(huì)給我們提供有益的借鑒。
上世紀(jì)四十年代末貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明晶體管之后,曾將這一顛覆性技術(shù)授權(quán)給RCA等當(dāng)時(shí)的真空管市場(chǎng)巨頭,然而已經(jīng)建立起電子元件市場(chǎng)統(tǒng)治地位的巨頭們,雖然同樣重視晶體管技術(shù)潛力,并對(duì)此投入大量研發(fā)資源,然而其應(yīng)用思路卻是在現(xiàn)有系統(tǒng)產(chǎn)品中替代真空管,而早期晶體管恰恰在性能表現(xiàn)上落后于真空管,遲遲無(wú)法打入臺(tái)式收音機(jī)、落地電視機(jī)、早期數(shù)字計(jì)算機(jī)等“主流”市場(chǎng)。
然而在RCA等企業(yè)對(duì)標(biāo)應(yīng)用需求埋頭迭代研發(fā)的時(shí)候,來(lái)自日本的索尼公司卻推出了世界上第一臺(tái)電池供電的袖珍晶體管收音機(jī),一舉在主流市場(chǎng)之外找到了“殺手應(yīng)用”,新的產(chǎn)品形態(tài)上,晶體管低功耗、緊湊耐用等優(yōu)點(diǎn)被充分發(fā)揮,而其音質(zhì)處理的短板在青少年消費(fèi)人群中則并未受到挑剔。
直到晶體管產(chǎn)品成熟度最終時(shí)期得以“登堂入室”,一直認(rèn)為自己在正確方向前進(jìn)的真空管巨頭們才如夢(mèng)初醒,但調(diào)整航向應(yīng)對(duì)晶體管商業(yè)生態(tài)的擠壓卻為時(shí)已晚。
由此觀之,在對(duì)全固態(tài)電池的討論中,其“殺手應(yīng)用”也理應(yīng)得到重新審視,除了乘用車動(dòng)力電池這一場(chǎng)景之外,消費(fèi)類、小動(dòng)力、固儲(chǔ)乃至中大型商用車,或許也能夠找到全固態(tài)鋰電池早期應(yīng)用的藍(lán)海,從可預(yù)見(jiàn)的成本與性能組合看,航空器的純電與混動(dòng)浪潮中,全固態(tài)電池更是十分貼合需求的選項(xiàng)之一。
總體而言,在漸近式創(chuàng)新的半固態(tài)技術(shù)路線之外,中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)的確需要防范激進(jìn)式創(chuàng)新的全固態(tài)技術(shù)路線帶來(lái)顛覆性風(fēng)險(xiǎn),而在這一領(lǐng)域,雖然既有供應(yīng)鏈的優(yōu)勢(shì)被大幅削弱,但中國(guó)鋰電產(chǎn)學(xué)研用共同體過(guò)往二十多年積累的理念、習(xí)慣等默會(huì)知識(shí),同樣有望幫助其在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中“贏在終點(diǎn)”。
- 責(zé)任編輯: 李沛 
-
提價(jià)策略不及預(yù)期,藥茅“片仔癀”股價(jià)創(chuàng)新低
2024-02-01 19:25 觀網(wǎng)財(cái)經(jīng)-健康 -
“春節(jié)檔”樓市:近四成受訪者有強(qiáng)烈購(gòu)房意向
2024-02-01 17:46 觀網(wǎng)財(cái)經(jīng)-房產(chǎn) -
?板塊大跌帶崩股價(jià),重要股東被罰,隆基綠能董事長(zhǎng)出手增持
2024-01-31 19:18 -
國(guó)內(nèi)首個(gè)口服司美格魯肽獲批,A股減肥概念股動(dòng)蕩不斷
2024-01-31 19:11 觀網(wǎng)財(cái)經(jīng)-健康 -
?業(yè)績(jī)四連虧,押注異質(zhì)結(jié)的國(guó)晟科技轉(zhuǎn)型遇挫
2024-01-31 19:10 -
喜茶上線《繁花》聯(lián)名飲品
2024-01-31 14:58 觀網(wǎng)財(cái)經(jīng)-消費(fèi) -
?原材料價(jià)格上漲導(dǎo)致毛利率下滑,福耀玻璃逆周期擴(kuò)產(chǎn)欲搶占市場(chǎng)份額
2024-01-30 18:47 -
?業(yè)績(jī)預(yù)增催漲股價(jià),科大訊飛2023年預(yù)盈至少6.45億元
2024-01-30 18:47 -
萬(wàn)元一針的“童顏針”再添新將,江蘇吳中加入“再生注射”醫(yī)美賽道
2024-01-30 18:47 觀網(wǎng)財(cái)經(jīng)-健康 -
五糧液漲價(jià):八代普五2月5日出廠價(jià)上調(diào)50元
2024-01-30 18:25 觀網(wǎng)財(cái)經(jīng)-消費(fèi) -
女兒接手7年虧損32億,周成建擬重掌美邦
2024-01-30 18:24 觀網(wǎng)財(cái)經(jīng)-消費(fèi) -
上海限購(gòu)松綁:非滬籍單身可在外環(huán)外購(gòu)房
2024-01-30 17:08 觀網(wǎng)財(cái)經(jīng)-房產(chǎn) -
蘇州跟進(jìn),全面取消住房限購(gòu),新房仍限售兩年
2024-01-30 16:40 觀網(wǎng)財(cái)經(jīng)-房產(chǎn) -
陳啟宗退休,陳文博接班收租超百億的恒隆
2024-01-30 16:39 觀網(wǎng)財(cái)經(jīng)-消費(fèi) -
中國(guó)恒大清盤,行業(yè)人士:不影響購(gòu)房者權(quán)利
2024-01-29 15:01 觀網(wǎng)財(cái)經(jīng)-房產(chǎn) -
攪動(dòng)心血管賽道“池水”,邁瑞醫(yī)療外延式收購(gòu)錨定惠泰醫(yī)療控制權(quán)
2024-01-29 10:16
相關(guān)推薦 -
匯豐香港加入CIPS,“人民幣使用與中國(guó)經(jīng)濟(jì)不成比” 評(píng)論 99低調(diào)的“懺悔日”行動(dòng),以色列竟提前通知伊朗? 評(píng)論 195美高官找補(bǔ):中方領(lǐng)先了,但美國(guó)還沒(méi)出手 評(píng)論 173三波!以色列襲擊伊朗數(shù)十個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo) 評(píng)論 583目睹這些場(chǎng)景,良心不會(huì)痛嗎 評(píng)論 330最新聞 Hot
-
低調(diào)的“懺悔日”行動(dòng),以色列竟提前通知伊朗?
-
三波!以色列襲擊伊朗數(shù)十個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)
-
美高官找補(bǔ):中方領(lǐng)先了,但美國(guó)還沒(méi)出手
-
拜登正式道歉
-
“從美國(guó)沒(méi)撈到好處,印度掉頭找中國(guó)去”
-
緊盯中國(guó)!英首相:不能對(duì)太平洋視而不見(jiàn)
-
他反思:歐盟必須停止對(duì)世界說(shuō)教,才能對(duì)抗中俄
-
對(duì)華關(guān)系,英財(cái)相居然對(duì)美國(guó)“慕了”
-
目睹這些場(chǎng)景,良心不會(huì)痛嗎
-
“金磚為什么火?因?yàn)闆](méi)走西方拉幫結(jié)派的老路”
-
“公用火力發(fā)電比例高于中國(guó),美領(lǐng)導(dǎo)地位?!?/a>
-
他倆定期“秘密對(duì)話”?克宮回應(yīng)
-
以色列襲擊黎巴嫩南部,致3名記者死亡
-
美衛(wèi)星解體恐殃及中國(guó),“很難評(píng)估有多糟糕”
-
怕特朗普攪局,歐盟擬加碼“長(zhǎng)期維持”對(duì)俄制裁
-
“伊朗已下令準(zhǔn)備開(kāi)戰(zhàn),考慮發(fā)射1000枚導(dǎo)彈回?fù)簟?/a>
快訊- 澤連斯基簽署法律,允許外國(guó)人擔(dān)任烏軍軍官
- 不用產(chǎn)品全靠編!水軍狂發(fā)正面評(píng)價(jià)讓真實(shí)評(píng)價(jià)沉帖
- 以色列否認(rèn)提前通知伊朗
- 首長(zhǎng)秘書(shū)被稱為“大秘”?軍報(bào):帶頭糾治各種非規(guī)范稱呼
- 搞權(quán)色交易、錢色交易!上海一高校黨委原副書(shū)記被“雙開(kāi)”
- 國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)發(fā)聲
- 美批準(zhǔn)19.88億美元對(duì)臺(tái)軍售,外交部:將予以堅(jiān)決反制
- 以軍空襲黎巴嫩南部致6死,黎向以發(fā)射約190枚火箭彈
-