日前,比亞迪公布了第五代 DM 系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù),2.9L/100km 的綜合油耗、2100km 的綜合續(xù)航里程等參數(shù),呈現(xiàn)出 " 碾壓 " 般的市場優(yōu)勢。
混動車市場已經(jīng)迎來變化,但同為新能源的純電動車市,現(xiàn)階段似乎仍處于 " 擠牙膏 " 的狀態(tài)——增加續(xù)航的方法主要依靠增加電池容量。一臺車的空間有限,靠堆料來拉高續(xù)航,總有一天會來到續(xù)航提升的瓶頸,現(xiàn)階段的電池以三元鋰和磷酸鐵鋰為主,需要找到不同技術(shù)路線才能讓純電動車市實現(xiàn)更高階的跨越。
在近期的 2024 中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達)國際論壇新聞發(fā)布會上,電池聯(lián)盟許艷華表示,2030 年前國內(nèi)純電動車市的格局仍是以高比能液態(tài)電池和磷酸鐵鋰電池,而在 2035 年前后,高比能液態(tài)電池的占比會上升,但磷酸鐵鋰電池的占比會下降,固態(tài)電池、鈉離子電池會入局。
換而言之,以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池為主的純電動車市場,還將維持 10 年左右時間,10 年之后,固態(tài)電池和鈉離子電池會逐步搶占磷酸鐵鋰電池的市場。如今,半固態(tài)電池已經(jīng)量產(chǎn)上車,比如智己 L6、蔚來 ET7 等等,為全固態(tài)電池的量產(chǎn)上車提供了技術(shù)支撐。
據(jù)《中國日報》報道,中國或投入約 60 億元,用于鼓勵有條件的企業(yè)對全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)的開展和研發(fā),寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍新能源和吉利六家企業(yè)或獲得基礎(chǔ)研發(fā)支持,這也是相關(guān)部門首次對固態(tài)電池領(lǐng)域的研發(fā)進行的規(guī)模資金支持。
相比傳統(tǒng)的三元鋰電池,全固態(tài)電池采用的是固態(tài)電解質(zhì)材料,使其擁有更出眾的安全性、能量密度、功率、循環(huán)壽命等優(yōu)勢,被認為是下一代電池技術(shù)的首選方案之一。那么,目前這六家企業(yè)在全固態(tài)電池領(lǐng)域做到哪種地步了呢?
普遍在 2030 年前能量產(chǎn)
此前小通已經(jīng)針對固態(tài)電池的技術(shù)難點進行了分析。簡單來講,當電解質(zhì)變成固態(tài)之后,正極材料與電解質(zhì)之間的接觸不充分,傳輸效率受限,負極材料在充放電過程中會膨脹,會損傷電解質(zhì)。平心而論,固態(tài)電池在技術(shù)方面的優(yōu)勢只是理論層面,實際使用時仍會出現(xiàn)影響安全性的問題,再加上成本較高,固態(tài)電池的發(fā)展速度始終很慢。
寧德時代作為電池領(lǐng)域的龍頭企業(yè),已經(jīng)開發(fā)出能量密度高達 500Wh/kg 的凝聚態(tài)電池(電解質(zhì)濃度比半固態(tài)電池更高),而且在全固態(tài)電池方面的投入比較激進。據(jù)寧德時代首席科學(xué)家吳凱透露,寧德時代的固態(tài)電池目前的技術(shù)成熟度在 4 分左右,預(yù)計在 2027 年達到 7-8 分,屆時就能實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。
值得注意的是,在此之前,寧德時代曾毓群還表示固態(tài)電池的技術(shù) " 還不夠好 ",距離商業(yè)化還有多年時間。實現(xiàn)固態(tài)電池的商業(yè)化并不容易,除了體驗要足夠好之外,固態(tài)電池的產(chǎn)能也得跟上才能造就完美的商業(yè)化形式。
寧德時代的快速 " 改口 ",或許是市場壓力導(dǎo)致,即便是電池龍頭企業(yè)也沒辦法在新能源市場 " 躺著賺錢 " 了。2023 年,寧德時代的營收為 4009.17 億元,歸母凈利潤為 441.21 億元,賺錢能力一流,而在今年第一季度,寧德時代的市場份額和裝機量都有所提升,但營收僅為 797.71 億元,同比下降 10.41%,并已經(jīng)連續(xù)兩個季度同比下滑。
這也進一步說明,電池行業(yè)也處于 " 價格戰(zhàn) " 狀態(tài),所以即便強如寧德時代,也必須加快全固態(tài)電池的商業(yè)化落地。
再看其他企業(yè),比亞迪宣布在 2025 年試裝全固態(tài)鋰電池,但目前的技術(shù)主力還是刀片電池,不過目前已經(jīng)擁有多項涉及固態(tài)電池的專利;上汽集團已經(jīng)發(fā)布了搭載 " 第一代光年固態(tài)電池 " 的智己 L6,按照計劃在 2026 年量產(chǎn)全固態(tài)電池,能量密度可超過 400Wh/kg,并在 2027 年將會量產(chǎn)上車,未來的全固態(tài)電池能量密度將超過 500Wh/kg;一汽集團和吉利集團目前只透露了全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)布局。
至于衛(wèi)藍新能源,大家可能不太熟悉,這家電池企業(yè)和蔚來、小米等車企都有過深度合作,2023 年向蔚來交付了半固態(tài)電池,蔚來 ET7 上搭載的 150kWh 電池包就是衛(wèi)藍新能源和蔚來聯(lián)合開發(fā)的。雖說衛(wèi)藍新能源目前還沒公布全固態(tài)電池的相關(guān)進展,但作為第一批將半固態(tài)電池量產(chǎn)上車的電池企業(yè),衛(wèi)藍新能源能夠獲得基礎(chǔ)研發(fā)支持也是情理之中。
除了提到的六家企業(yè)之外,國內(nèi)市場也有不少品牌也在布局固態(tài)電池。今年 4 月份,廣汽集團宣布了全固態(tài)電池研發(fā),并將在 2026 年搭載了昊鉑車型上,能量密度達到 400Wh/kg;長城汽車表示已經(jīng)具備小容量全固態(tài)軟包電芯的制備能力;長安汽車預(yù)計在 2030 年推出包括液態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)在內(nèi)的 8 款自研電芯。電池企業(yè)方面,億緯鋰能、欣旺達、孚能科技等頭部企業(yè)也相繼公布了固態(tài)電池的相關(guān)進展。總體來看,絕大部分企業(yè)將固態(tài)電池發(fā)布的最晚時間定在 2030 年。
小通了解到,工信部發(fā)布了《公開征求對鋰電池行業(yè)規(guī)范條件及公告管理辦法(征求意見稿)的意見》,當中確定了固態(tài)電池的標準:單體電池能量密度超過 300Wh/kg,電池組能量密度超過 260Wh/kg,循環(huán)壽命在 1000 次以上且容量保持 80% 以上。
及格線已經(jīng)公布,對比已經(jīng)公布的相關(guān)數(shù)據(jù)來看,大部分企業(yè)的固態(tài)電池都能達到這一標準。小通認為,國家既然有意為固態(tài)電池的發(fā)展提供基礎(chǔ)研發(fā)支持,而且已經(jīng)對固態(tài)電池的商用時間做出了預(yù)測,隨著后續(xù)多家企業(yè)的入局,幾乎可以斷定未來還會有相關(guān)優(yōu)惠政策發(fā)布,或許在政策的支持下,固態(tài)電池商業(yè)化很有可能在 2030 年左右完成。
中國市場更有可能喝到 " 頭啖湯 "
目前,中日韓美歐五個國家和地區(qū)是固態(tài)電池研發(fā)的主力,而中日韓三國的競爭尤為激烈。中國研發(fā)固態(tài)電池的企業(yè)最多,但根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局公布的固態(tài)電池全球?qū)@麛?shù)據(jù),日本企業(yè)在申請全固態(tài)電池相關(guān)專利的數(shù)量上是領(lǐng)先的,當中有 45% 左右的專利來自日本。
而在日本企業(yè)中,豐田擁有 1300 多項全固態(tài)電池的專利。豐田在新能源領(lǐng)域的投入比較滯后,在國內(nèi)市場也只能通過 " 以價換量 " 的形式在純電動車市場占有一席之地,但按照規(guī)劃,豐田將會在 2027 年投放搭載全固態(tài)電池的純電動車。除此之外,本田和日產(chǎn)分別計劃在 2025 年和 2028 年推出首款搭載全固態(tài)電池的純電動車。
來自韓國的三星計劃在 2027 年前推出能量密度超過 900Wh/kg 的全固態(tài)電池,但目前暫未得知是否應(yīng)用于純電動車上;美國和歐洲的電池企業(yè)則選擇與車企共同研發(fā)全固態(tài)電池,寶馬、大眾等車企均與相關(guān)電池企業(yè)共同研發(fā)固態(tài)電池的相關(guān)動作。
不過在小通看來,無論是哪家車企率先將全固態(tài)電池量產(chǎn)上車,中國新能源市場更有可能率先享受到最新技術(shù)。中國是全球最大的新能源市場,縱觀全球市場,中國市場在高端新能源領(lǐng)域的成績比較出眾。雖說各家企業(yè)都在拼命降低固態(tài)電池的成本,但按照目前的技術(shù)走向來看,企業(yè)即便將固態(tài)電池的成本壓縮到極致,可能仍高出大部分普通消費者的購車預(yù)算。
關(guān)于固態(tài)電池的研發(fā)已經(jīng)投入不少時間和資本,一旦固態(tài)電池可以實現(xiàn)商業(yè)化,企業(yè)自然更傾向于快速變現(xiàn)從而拉攏更多的資本加入,中國市場顯然是最佳選擇。當然,這些都是后話罷了,固態(tài)電池車有多大機會,還得等到量產(chǎn)車推出之后放在市場對比才能得知結(jié)果。
混動車市場已經(jīng)迎來變化,但同為新能源的純電動車市,現(xiàn)階段似乎仍處于 " 擠牙膏 " 的狀態(tài)——增加續(xù)航的方法主要依靠增加電池容量。一臺車的空間有限,靠堆料來拉高續(xù)航,總有一天會來到續(xù)航提升的瓶頸,現(xiàn)階段的電池以三元鋰和磷酸鐵鋰為主,需要找到不同技術(shù)路線才能讓純電動車市實現(xiàn)更高階的跨越。
在近期的 2024 中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達)國際論壇新聞發(fā)布會上,電池聯(lián)盟許艷華表示,2030 年前國內(nèi)純電動車市的格局仍是以高比能液態(tài)電池和磷酸鐵鋰電池,而在 2035 年前后,高比能液態(tài)電池的占比會上升,但磷酸鐵鋰電池的占比會下降,固態(tài)電池、鈉離子電池會入局。
換而言之,以三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池為主的純電動車市場,還將維持 10 年左右時間,10 年之后,固態(tài)電池和鈉離子電池會逐步搶占磷酸鐵鋰電池的市場。如今,半固態(tài)電池已經(jīng)量產(chǎn)上車,比如智己 L6、蔚來 ET7 等等,為全固態(tài)電池的量產(chǎn)上車提供了技術(shù)支撐。
據(jù)《中國日報》報道,中國或投入約 60 億元,用于鼓勵有條件的企業(yè)對全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)的開展和研發(fā),寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍新能源和吉利六家企業(yè)或獲得基礎(chǔ)研發(fā)支持,這也是相關(guān)部門首次對固態(tài)電池領(lǐng)域的研發(fā)進行的規(guī)模資金支持。
相比傳統(tǒng)的三元鋰電池,全固態(tài)電池采用的是固態(tài)電解質(zhì)材料,使其擁有更出眾的安全性、能量密度、功率、循環(huán)壽命等優(yōu)勢,被認為是下一代電池技術(shù)的首選方案之一。那么,目前這六家企業(yè)在全固態(tài)電池領(lǐng)域做到哪種地步了呢?
普遍在 2030 年前能量產(chǎn)
此前小通已經(jīng)針對固態(tài)電池的技術(shù)難點進行了分析。簡單來講,當電解質(zhì)變成固態(tài)之后,正極材料與電解質(zhì)之間的接觸不充分,傳輸效率受限,負極材料在充放電過程中會膨脹,會損傷電解質(zhì)。平心而論,固態(tài)電池在技術(shù)方面的優(yōu)勢只是理論層面,實際使用時仍會出現(xiàn)影響安全性的問題,再加上成本較高,固態(tài)電池的發(fā)展速度始終很慢。
寧德時代作為電池領(lǐng)域的龍頭企業(yè),已經(jīng)開發(fā)出能量密度高達 500Wh/kg 的凝聚態(tài)電池(電解質(zhì)濃度比半固態(tài)電池更高),而且在全固態(tài)電池方面的投入比較激進。據(jù)寧德時代首席科學(xué)家吳凱透露,寧德時代的固態(tài)電池目前的技術(shù)成熟度在 4 分左右,預(yù)計在 2027 年達到 7-8 分,屆時就能實現(xiàn)小批量生產(chǎn)。
值得注意的是,在此之前,寧德時代曾毓群還表示固態(tài)電池的技術(shù) " 還不夠好 ",距離商業(yè)化還有多年時間。實現(xiàn)固態(tài)電池的商業(yè)化并不容易,除了體驗要足夠好之外,固態(tài)電池的產(chǎn)能也得跟上才能造就完美的商業(yè)化形式。
寧德時代的快速 " 改口 ",或許是市場壓力導(dǎo)致,即便是電池龍頭企業(yè)也沒辦法在新能源市場 " 躺著賺錢 " 了。2023 年,寧德時代的營收為 4009.17 億元,歸母凈利潤為 441.21 億元,賺錢能力一流,而在今年第一季度,寧德時代的市場份額和裝機量都有所提升,但營收僅為 797.71 億元,同比下降 10.41%,并已經(jīng)連續(xù)兩個季度同比下滑。
這也進一步說明,電池行業(yè)也處于 " 價格戰(zhàn) " 狀態(tài),所以即便強如寧德時代,也必須加快全固態(tài)電池的商業(yè)化落地。
再看其他企業(yè),比亞迪宣布在 2025 年試裝全固態(tài)鋰電池,但目前的技術(shù)主力還是刀片電池,不過目前已經(jīng)擁有多項涉及固態(tài)電池的專利;上汽集團已經(jīng)發(fā)布了搭載 " 第一代光年固態(tài)電池 " 的智己 L6,按照計劃在 2026 年量產(chǎn)全固態(tài)電池,能量密度可超過 400Wh/kg,并在 2027 年將會量產(chǎn)上車,未來的全固態(tài)電池能量密度將超過 500Wh/kg;一汽集團和吉利集團目前只透露了全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)布局。
至于衛(wèi)藍新能源,大家可能不太熟悉,這家電池企業(yè)和蔚來、小米等車企都有過深度合作,2023 年向蔚來交付了半固態(tài)電池,蔚來 ET7 上搭載的 150kWh 電池包就是衛(wèi)藍新能源和蔚來聯(lián)合開發(fā)的。雖說衛(wèi)藍新能源目前還沒公布全固態(tài)電池的相關(guān)進展,但作為第一批將半固態(tài)電池量產(chǎn)上車的電池企業(yè),衛(wèi)藍新能源能夠獲得基礎(chǔ)研發(fā)支持也是情理之中。
除了提到的六家企業(yè)之外,國內(nèi)市場也有不少品牌也在布局固態(tài)電池。今年 4 月份,廣汽集團宣布了全固態(tài)電池研發(fā),并將在 2026 年搭載了昊鉑車型上,能量密度達到 400Wh/kg;長城汽車表示已經(jīng)具備小容量全固態(tài)軟包電芯的制備能力;長安汽車預(yù)計在 2030 年推出包括液態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)在內(nèi)的 8 款自研電芯。電池企業(yè)方面,億緯鋰能、欣旺達、孚能科技等頭部企業(yè)也相繼公布了固態(tài)電池的相關(guān)進展。總體來看,絕大部分企業(yè)將固態(tài)電池發(fā)布的最晚時間定在 2030 年。
小通了解到,工信部發(fā)布了《公開征求對鋰電池行業(yè)規(guī)范條件及公告管理辦法(征求意見稿)的意見》,當中確定了固態(tài)電池的標準:單體電池能量密度超過 300Wh/kg,電池組能量密度超過 260Wh/kg,循環(huán)壽命在 1000 次以上且容量保持 80% 以上。
及格線已經(jīng)公布,對比已經(jīng)公布的相關(guān)數(shù)據(jù)來看,大部分企業(yè)的固態(tài)電池都能達到這一標準。小通認為,國家既然有意為固態(tài)電池的發(fā)展提供基礎(chǔ)研發(fā)支持,而且已經(jīng)對固態(tài)電池的商用時間做出了預(yù)測,隨著后續(xù)多家企業(yè)的入局,幾乎可以斷定未來還會有相關(guān)優(yōu)惠政策發(fā)布,或許在政策的支持下,固態(tài)電池商業(yè)化很有可能在 2030 年左右完成。
中國市場更有可能喝到 " 頭啖湯 "
目前,中日韓美歐五個國家和地區(qū)是固態(tài)電池研發(fā)的主力,而中日韓三國的競爭尤為激烈。中國研發(fā)固態(tài)電池的企業(yè)最多,但根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局公布的固態(tài)電池全球?qū)@麛?shù)據(jù),日本企業(yè)在申請全固態(tài)電池相關(guān)專利的數(shù)量上是領(lǐng)先的,當中有 45% 左右的專利來自日本。
而在日本企業(yè)中,豐田擁有 1300 多項全固態(tài)電池的專利。豐田在新能源領(lǐng)域的投入比較滯后,在國內(nèi)市場也只能通過 " 以價換量 " 的形式在純電動車市場占有一席之地,但按照規(guī)劃,豐田將會在 2027 年投放搭載全固態(tài)電池的純電動車。除此之外,本田和日產(chǎn)分別計劃在 2025 年和 2028 年推出首款搭載全固態(tài)電池的純電動車。
來自韓國的三星計劃在 2027 年前推出能量密度超過 900Wh/kg 的全固態(tài)電池,但目前暫未得知是否應(yīng)用于純電動車上;美國和歐洲的電池企業(yè)則選擇與車企共同研發(fā)全固態(tài)電池,寶馬、大眾等車企均與相關(guān)電池企業(yè)共同研發(fā)固態(tài)電池的相關(guān)動作。
不過在小通看來,無論是哪家車企率先將全固態(tài)電池量產(chǎn)上車,中國新能源市場更有可能率先享受到最新技術(shù)。中國是全球最大的新能源市場,縱觀全球市場,中國市場在高端新能源領(lǐng)域的成績比較出眾。雖說各家企業(yè)都在拼命降低固態(tài)電池的成本,但按照目前的技術(shù)走向來看,企業(yè)即便將固態(tài)電池的成本壓縮到極致,可能仍高出大部分普通消費者的購車預(yù)算。
關(guān)于固態(tài)電池的研發(fā)已經(jīng)投入不少時間和資本,一旦固態(tài)電池可以實現(xiàn)商業(yè)化,企業(yè)自然更傾向于快速變現(xiàn)從而拉攏更多的資本加入,中國市場顯然是最佳選擇。當然,這些都是后話罷了,固態(tài)電池車有多大機會,還得等到量產(chǎn)車推出之后放在市場對比才能得知結(jié)果。