1月11日晚,美股開盤,蔚來汽車(NIO)大漲超10%,股價再創歷史新高,市值也隨之突破1000億美元。
之所以在資本市場上逆勢上漲,還要回到上周末NIO Day上發布的新技術上:作為一年一度NIO Day上的「保留節目」,蔚來在今年帶來了包括第二代換電站、自動駕駛系統、電驅動與固態電池等技術。
這些技術裡面,最為引人關注的當屬固態電池技術。但對於固態電池,蔚來的考量夠充分麼?
Q1:
電池到底是真固態,還是過渡性產品?
此次蔚來所公布的這款150kWh電池,是迄今為止車企發布的容量最高車載動力電池,同時還是首款搭載於量產車的固態電池。需要注意蔚來的說法:「固液電解質」,這說明蔚來為了解決電導率低的問題,採用了「原位固化技術」。所謂原位固態化,通俗一點說就是把液體轉化成固體,比如說先加入液體,加入液體之後就液體能夠跟顆粒很好的浸潤包覆,然後再將液態轉化為固態。這樣也能做到原子尺度的結合,而不是宏觀的把它們(電極材料和固態電解質)壓在一起解決。
所以,蔚來的這款固態電池,並非純固態電池,仍然是過渡性產品。所以蔚來也只說了這款電池的「預期」性能,畢竟等到這款電池交付時,汽車固態電池行業也會取得相應的進展。這款電池性能或許會出現相應的下調或上漲。
Q2:
固態電池真有那麼好麼?
對比液態鋰電池,固態電池具備以下優點:
固態電池將液態電解質替換為固態電解質,大大降低熱失控風險;
固態電池電化學窗口可達5V以上,高於液態鋰電池(4.2V),允許匹配高能正極和金屬鋰負極,大幅提升理論能量密度;
固態電池可簡化封裝、冷卻系統,在有限空間進一步縮減電池重量,體積能量密度較液態鋰電池(石墨負極)提升70%以上,達到500Wh/kg。
當然,固態電池現階段也面臨許多技術障礙,包括:
大部分固態電解質電導率比電解液小10倍以上,快充性能並不佳,充電仍是問題;
循環過程中物理接觸變差,影響使用壽命;
製備工藝複雜,直接影響成本。
總的來說,固態電池有利有弊,關鍵還需要看使用需求。但無論如何,固態電池是被學界與業界同時認定的下一代動力電池的主流路線。
Q3:
猜猜誰是蔚來固態電池的製造商?
蔚來在NIO Day上沒有公布固態電池廠商,這個謎題進一步增加了業內的猜測與討論。
有人猜測是清陶發展,畢竟清陶在2018年底就宣布率先建成固態鋰電池量產產線,目前還與北汽,上汽,廣汽,哪吒等多家車企有合作。在清陶官網也可以找到適用於新能源乘用車的電池包,但其與蔚來宣布的固態電芯密度360Wh/kg相差甚遠,是清陶麼?不好說。
那或許是輝能?
這個可能性比清陶大。一方面,2019年8月,蔚來便宣布與輝能科技達成戰略合作,雙方就固態電池的生產應用展開進一步合作,並將打造採用輝能MAB固態電池包的樣車。另外有消息指出蔚來已經入股輝能。
最為關鍵的是,按照輝能2022年度量產的進度,與蔚來宣稱的明年四季度交付時間相同。同時,當前蔚來的100kWh電池包,採用的就是高鎳55單晶材料的CTP成組。而輝能科技的MAB電池包,就支持固態電池CTP封裝技術,這不由引人聯想。
其他黑馬有沒有可能?蔚來在NIO Day上透露,其採用的固態電池採用了原位固態化技術。而北京衛藍新能源科技有限公司一直在研發原位固態化技術,作為中國科學院物理研究所固態電池技術唯一的產業化平臺,衛藍新能源正致力於將這一技術進行產業化。
會是誰呢?靜待謎底揭曉。
Q4:
傳統鋰電池:你看我還有機會麼?
蔚來首發半固態電池也對鋰電隔膜、電解液個股形成衝擊,周一早盤鋰電池隔膜、電解液個股全線大跌。部分市場觀點認為,蔚來將採用半固態電池,或對鋰電中遊環節造成洗牌,按照受影響程度,隔膜>電解液>負極>正極,其中隔膜及電解液受負面影響較大。
實際上,全固態電池目前商業化尚早,技術、工藝和成本等難題尚未解決。半固態電池基本沿襲現有四大材料技術體系,隔膜不變,電解液變成固液結合,正極進一步超高鎳化,負極用矽碳負極,且需要預鋰化,鋰用量增35%,碳納米管用量也會增加。
李斌也證實了蔚來量產的固態電池含電解液。據了解,蔚來搭載的150kwh電池或為半固態電池,採用超高鎳正極+預鋰化矽碳負極+固液電解質(固態+液態)+隔膜,屬於液態至固態電池的過渡性技術,對碳酸鋰、高鎳正極、矽碳負極、碳納米管等需求拉動明顯,對其他鋰電池材料影響整體不大。
那麼,是市場反應過激了?就目前形勢來看,市場反應強烈更多是聞風而動,畢竟在市面上,100kwh的鋰電池仍然是主銷產品,包括特斯拉也是如此。所以說,遠沒有到傳統鋰電池被拋棄的時代。
雖然蔚來在NIO Day上表示固態電池將於2022年第四季度交付,但由於技術難點尚未突破,而且成本較高,業內普遍預計固態電池距離規模化量產還需要5年-10年(寧德時代2030年,豐田2025年)。有業內專家也表示,2024年會是一個相對樂觀的半固態電池大規模應用時間節點,而至於全固態,可能要到2030年。
所以相比於第一批購買,目前試駕體驗一下即可,當然,壕人除外。