鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1835次 | 2019年10月24日
輝能科技要讓固態(tài)電池最快走向量產(chǎn)
在2年多的測試之后,8月22日,蔚來電動力工程副總裁黃晨東來到臺灣桃園,與輝能科技簽訂了合作備忘錄。
根據(jù)協(xié)議,輝能將為蔚來定制生產(chǎn)“MAB”固態(tài)電池包。合作的第一階段目標(biāo),是把輝能的固態(tài)電池包裝到蔚來的樣車上去。未來樣車下線之后,還可能進(jìn)一步合作規(guī)模生產(chǎn)。
這意味著,在接二連三的起火事件之后,蔚來已經(jīng)開始考慮以更安全、可靠的固態(tài)電池,替代主流的三元液態(tài)電池的可能性。
蔚來電動力工程副總裁黃晨東(左)與輝能科技創(chuàng)始人、CEO楊思枏簽署協(xié)議
輝能科技2006年成立于臺灣。今年4月,其自主研發(fā)的“MAB (Multi-Axis BiPolar+)多軸向雙極鋰陶瓷電池”,獲得了有科技創(chuàng)新界“奧斯卡”之稱的“愛迪生獎”金獎。2017年-2019年,輝能的固態(tài)電池技術(shù)還曾連續(xù)三年獲得了美國CES“創(chuàng)新獎”。
在輝能科技創(chuàng)始人、CEO楊思枏看來,未來固態(tài)電池取代液態(tài)電池成為主流是大勢所趨。這個“大勢”,最快將于五年內(nèi)發(fā)生,而2021年-2022年或?qū)⒊蔀楣虘B(tài)電池量產(chǎn)的元年。
與液態(tài)電池相比,固態(tài)電池最大的優(yōu)勢是安全、穩(wěn)定。固態(tài)電解質(zhì)更耐高溫、沒有漏液的問題,損壞不容易爆炸起火,體積輕薄,可以支持柔性化、可彎曲的封裝設(shè)計(jì)。但由于成本高、產(chǎn)能低,一直面臨著商業(yè)化難題。
輝能2014年開始商業(yè)化,最初面向電子消費(fèi)市場,把產(chǎn)品賣給一些可穿戴、IOT、消費(fèi)電子產(chǎn)品廠商。由于固態(tài)電池成本高,因此只局限在小眾市場,累計(jì)營收不足600萬美金。研發(fā)、運(yùn)營投入了近1億美金,主要來自于大股東軟銀中國,自2012年起,軟銀中國多次向輝能增資。
“在新能源領(lǐng)域,以往大多是由國家研發(fā)機(jī)構(gòu)或?qū)嶒?yàn)室來主導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新。像輝能這樣的創(chuàng)業(yè)企業(yè),能同時在電池技術(shù)、量產(chǎn)規(guī)模與商業(yè)能力上都大幅領(lǐng)跑業(yè)界非常難得?!避涖y中國資本管理合伙人薛村禾表示。
目前已知可能會最早量產(chǎn)固態(tài)電池的車企是豐田。豐田執(zhí)行副總裁寺師茂樹曾經(jīng)公開表示,豐田預(yù)計(jì)將于2020年東京奧運(yùn)會之前發(fā)布固態(tài)電池汽車。據(jù)外媒報道,豐田的全固態(tài)電池汽車最早將在2022年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。楊思枏表示,輝能與車企共同開發(fā),有望早于或與豐田同期量產(chǎn)固態(tài)電池汽車。
楊思枏認(rèn)為,近幾年電動車的起火事件,讓動力電池的安全問題引起了越來越多的重視,這也加速了固態(tài)電池的商業(yè)化落地。
過去五年,電動車市場高速發(fā)展,而“里程焦慮”成為了電動車普及的瓶頸。為了追求更高的能量密度,三元鋰電池(特斯拉、寧德時代為代表)逐漸替代了傳統(tǒng)的二元系電池(比亞迪為代表)成為主流技術(shù)路線。
寧德時代生產(chǎn)的以鎳鈷錳(NCM)為正極材料的三元鋰電池,三種化學(xué)材料的功能,可以簡單地理解為,鎳負(fù)責(zé)能量密度,鈷負(fù)責(zé)可靠性,錳負(fù)責(zé)穩(wěn)定性。為了追求更高的能量密度,近幾年三種材料的配比從NCM523(鎳鈷錳比例為5:2:3)走到了NCM622,現(xiàn)在到了NCM811。蔚來ES8采用寧德時代生產(chǎn)的NCM523\622電池。今年6月量產(chǎn)的蔚來ES6,首批搭載了NCM811電池。
隨著鎳的比例的上升,電池的能量密度越來越高,但可靠性、穩(wěn)定性所面臨的挑戰(zhàn)也越來越大了。比如正極材料的分解溫度,NCM523大概在300度分解,而NCM811降低到了約180度。
楊思枏認(rèn)為,頻繁的起火事件,已經(jīng)讓很多車企意識到,液態(tài)電池的安全性問題。而現(xiàn)在的問題是,液態(tài)電池可能快要步入瓶頸了,固態(tài)電池還沒開始量產(chǎn)。
“(液態(tài)電池)到頂點(diǎn)的時候,又沒有固態(tài)電池的出現(xiàn),大家5年以內(nèi)其實(shí)是很彷徨的?!睏钏紪徴f。
輝能2013年在臺灣桃園建成第一座工廠,產(chǎn)能40MWh/年。正在建設(shè)中的第二工廠,規(guī)劃產(chǎn)能1-2GWh/年,預(yù)計(jì)今年底完工,2020年進(jìn)行設(shè)備調(diào)試,2021年大量量產(chǎn)。楊思枏表示,為了降低成本,輝能采用與液態(tài)電池一致的正負(fù)極材料,當(dāng)產(chǎn)能達(dá)到1GWh,電芯成本預(yù)計(jì)能達(dá)到液態(tài)電池的1.6倍,組成模組之后成本將為液態(tài)電池的1.3倍。
當(dāng)產(chǎn)能產(chǎn)能達(dá)到10GWh,電芯成本就會降低到液態(tài)電池的1.3倍,電池包成本為液態(tài)電池的1.05倍。楊思枏希望通過與車企共同開發(fā),在2021-2022年達(dá)成20GWh產(chǎn)能。那個時候,整個固態(tài)電池包的成本將是液態(tài)電池的98%,安全性、綜合性價比就會遠(yuǎn)超液態(tài)電池,“我們產(chǎn)能有多少,就會被用多少?!睏钏紪徴f。
為了最快速度實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn),“于成本、產(chǎn)量上與傳統(tǒng)鋰電池抗衡”,輝能計(jì)劃以“技術(shù)授權(quán)”的形式,把電芯技術(shù)、電池包封裝技術(shù)開放給合作伙伴,或以合資公司的形式共同開發(fā)。這個過程中,輝能將通過授權(quán)金、出售電芯材料、或出售電芯、模組、電池包等形式,獲得更多市場份額。楊思枏表示,全球目前已經(jīng)有十幾家車企與輝能洽談過相關(guān)合作。
新勢力們可能會比傳統(tǒng)車企更早一步嘗試新技術(shù)。蔚來大概2年以前就開始與輝能接觸,測試其固態(tài)電池產(chǎn)品。而前樂視汽車CEO張海亮帶領(lǐng)的“天際汽車”,已經(jīng)與輝能達(dá)成了“技術(shù)授權(quán)”的合作。今年4月的上海車展上,搭載輝能固態(tài)電池的天際汽車ME-S亮相,電芯的能量密度達(dá)到750Wh/L。
楊思枏告訴36氪,目前全球部分車企液態(tài)電池的訂單大概將于2023年-2024年集中到期,未來可能會考慮,于2025年更換為固態(tài)電池。而在此之前,他們有的已經(jīng)找到輝能提前布局。
到了那個時候,固態(tài)電池成本可控,安全性、穩(wěn)定性更加優(yōu)越,現(xiàn)在的車企和電池廠們,所有液態(tài)電池的產(chǎn)能和布局,可能都將成為階段性的過度產(chǎn)品。
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