鋰電池繞不過的宿命! 揭蔚來「固態電池」之惑

2021-01-13 牛車網

西方熱潮尚未退卻(特斯拉Model Y上市),東方熱浪蕩然湧起(蔚來新品發布),在剛入2021年的元月,東西方電動車巨頭似乎就開始第一波「逐鹿之爭」。

面對特斯拉Model Y的上市即國產版降價,蔚來即刻在1月9日的蔚來日上放出「大招」,公布首款轎車ET7將搭載容量高達150kWh、續航超1000公裡的固態電池,並於2022年底量產交付。

此消息一出,瞬間讓聲量極高的特斯拉Model Y在產品力上,顯得相形見絀。與此同時,首推固態電池不僅牽動著市場神經,A股鋰電池概念股昨日遭受重挫。股市走勢顯示,星源材質,星雲股份、奧克股份等大幅度下跌10%以上,恩捷股份、璞泰來、石大勝華等個股更是一度跌停。

至此,「固態電池」一詞,也被越來越高頻率地在專業文獻以外的社交媒體平臺熱議。

固態電池是什麼樣的電池?

固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池,是電池技術的一個」終極目標」。

目前,電動汽車的動力電池都是含有有機電解液的鋰離子電池,由「正極材料+負極材料+隔膜」和液態的有機電解液組成。

與鋰電池使用電解液作電解質不同,固態電池沒有液態物質,而是採用鋰、鈉製成的固體玻璃化合物為傳導物質,所有材料都以固態形式存在的儲能器件,由「正極材料+負極材料」和固態電解質組成。當其被損壞、被穿刺時不會漏液,這也就意味著也就不會發生當下電動車頻發的著火或者產生爆炸事故。

蔚來發布「固態電池」為何如此吸睛?

事實上,目下電動汽車的動力電池基本都是含有有機電解液的鋰離子電池,而固態電池,則一直是只聞其聲,未見其物。

根據《汽車產業中長期發展規劃》,2025年動力電池單體能量密度要達到350Wh/kg。按照部分動力電池供應商的推測,未來五年鋰離子動力電池的單體能量密度有望提高至300Wh/kg以上,但是依靠當前主流的電池技術,不管是以比亞迪為首的磷酸鐵鋰電池,還是以寧德時代為首的三元鋰電池,都是液態電解液的鋰離子電池,單體能量密度理論上最高也就350wh/kg,系統密度基本上限不超300wh/kg,都難以實現。

據《全固態鋰電池的研究現狀與展望》資料顯示,固態電池中由於是電解質取代了隔膜和電解質,意味著正負極之間僅剩固態電解質。因此兩極間的距離可縮短至十幾微米,電池整體體積空間可增加近40%左右容量,重量則較少近25%。可實現同體積下,容量更大,質量更低,可有效提升電池能量密度。

根據部分電池供應商的試驗結果,固態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。因此,在業界,幾乎把最有希望突破電池能量密度難關的電池,全部寄託於固態電池。正因如此,固態電池的「一舉一動」備受關注。

蔚來真能量產應用固態電池?

細心的朋友可能會注意到,在發布會上,李斌出對電池的容量外,其餘詳細參數只字未提,供應商更是不便披露。只是說:「一定是最好最先進,能量產的技術。」

據牛車網了解,實際上,蔚來在此事件上玩了個「瞞天過海」。我們從蔚來官方公布的新電池的信息,不難找出紕漏。「固液電解質突破」,不難理解,蔚來推出的150kWh電池包,並非真正意義上的固態電池。而是固液電池,也就是半固態電池。據說容量較之前增加了50%,能量密度達到360Wh/kg。

根據了解,半固態電池,通常是一側電極採用固態電解質,而另一側電極仍用液態電解質,仍需使用電解液、隔膜。本次蔚來推出的半固態電池,包括原位固化固液電解質、無機預鋰化矽碳負極、納米級包覆超高鎳正極三項核心工藝。只不過在容量方面,較之前增加了50%,能量密度達到360Wh/kg。當然,毫無疑問,這種電池也將存有起火等安全隱患。可以說是,為固態電池快速商業應用化的考慮,嘗試半固態電池。

關於該事件,李斌在發布會之後也曾表示,2022年量產的固態電池,準確來說是半固態電池,還是有液體的。全固態電池的量產還是很遠的事情,原因是目前固態電池的市場需求很低,例如在為了續航能力而犧牲成本,在當前有其它技術可行的情況下用戶與車企都不會買單。

至此答案來看,蔚來之所以推出所謂「固態電池」更多的是宣傳與營銷的噱頭。

誰會是蔚來「固態電池」的供應商?

「固態電池」的噱頭,一度引起業內熱議,所猜測供應商的名單,無非就是此前被傳「已選定」的清陶能源、與蔚來籤有合作協議的輝能科技,以及蔚來現有合作夥伴寧德時代。

有消息稱,在固態電池領域,寧德時代採用的是和豐田相同的全固態硫化物路線,而不是半固態的漸進方式。寧德時代此前也表示,全固態電池確實具有前景,但預計要到2030年才能實現量產。另外,蔚來100KWh電池包都是寧德時代提供的技術,已經和蔚來保持有供貨關係。因此,可能性不大。

而清陶能源,則有消息表示,在1月10日,清陶能源總經理李崢日前曾在微信朋友圈的一條留言中表示「清陶無此計劃」(指與蔚來的合作)。

因此,相比之下似乎最有可能的或是輝能科技。

據了解,早在之前輝能科技就表示,其固態電池包有望在2022年實現裝車。並且從其產品參數上來看,輝能採用的是NCM811高鎳三元和矽碳負極,與蔚來150KWh電池包高鎳三元和矽碳負極都較為對應。由此看來,蔚來「固態電池」的供應商輝能科技中標的可能性最大。

蔚來為何炒作固態電池噱頭?

實際上,在此之前,豐田曾一直被認為是最接近固態電池量產的企業。但豐田表示,目前固態電池仍停留在實驗室階段,量產最快也要等到2025年。國內電池巨頭寧德時代更是回應,固態電池要市場化應用,要等到2030年。

如今,蔚來一口喊出「固態電池2022年底實現量產」。一方面可以在最能打動消費者的電池安全性和續航裡程問題上引來話題和噱頭,引來不少訂單,保證現金流可以正常運轉。另一方面,蔚來或可以借「固態電池」之名,化解特斯拉汽車大幅降價造成的巨大市場衝擊,贏得資本市場信賴,至可謂是汽車資本中的一張「空白支票」。

12日當日消息,或正是受此消息影響,截止美股收盤,蔚來股價上漲6.42%,報62.70美元,市值977.43億美元。值得一提的是,盤中最高股價還曾一度達至66.99美元,市值一度衝破1000億美元。最終市值超越大眾,上升到全球車企第三位,上漲趨勢直逼豐田。不得不說,蔚來的營銷自己的手段還真是高明。

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