Q:半固態(tài)電池與固態(tài)電池的區(qū)別在哪里?目前行業(yè)發(fā)展到哪個(gè)階段?


半固態(tài)電池可以理解為一種中間技術(shù),是液態(tài)電池發(fā)展到固態(tài)電池的過程中,結(jié)合二者特點(diǎn)的折中式設(shè)計(jì)。最大的區(qū)別其實(shí)從名字可以看出來,是電解液的使用。半固態(tài)電池仍使用10%左右的電解液,因此也保留了隔膜區(qū)分正負(fù)極電解液。正負(fù)極材料上,半固態(tài)電池很多還采用三元/石墨的正負(fù)極結(jié)構(gòu),固態(tài)電池的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品已經(jīng)在嘗試氧化物或硫化物正極和金屬鋰負(fù)極,這方面差距還是比較大的。從安全性上看,半固態(tài)電池的安全性已經(jīng)比較好了,但相對(duì)固態(tài)電池,鋰枝晶問題會(huì)大一些,但好于液體電池。

 

目前行業(yè)中半固態(tài)電池技術(shù)已經(jīng)比較成熟了,工藝也相對(duì)簡單、穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)一定的裝車量問題不大,但產(chǎn)能還比較有限,只能供給一小部分車型,但固態(tài)電池仍然是開發(fā)和送樣階段,同時(shí)因?yàn)?strong>正負(fù)極膨脹收縮的問題存在,循環(huán)能力極差,離商業(yè)化距離還比較遙遠(yuǎn)。

 

Q:固態(tài)電池現(xiàn)階段商業(yè)化的障礙有哪些?


目前量產(chǎn)的所謂固態(tài)電池,實(shí)際上還是半固態(tài)電池。半固態(tài)電池是凝聚態(tài)電解質(zhì)和電解液的結(jié)合使用,實(shí)際上是對(duì)目前固體電解質(zhì)成本和循環(huán)性能不達(dá)標(biāo)的一個(gè)折中方案,從安全性上來說,的確是提升比較明顯的,畢竟電解液的含量降到了10%左右,電池包整體的熱穩(wěn)定性會(huì)提升,但從能量密度上看,提升相對(duì)有限,比如衛(wèi)藍(lán)新能源這批半固態(tài)電池,能量密度應(yīng)該是360(Wh/kg),已經(jīng)算比較優(yōu)秀的水平,相對(duì)三元鋰上限提升也就是在20%不到;SES之前也有進(jìn)入B樣環(huán)節(jié)的鋰金屬電池,能量密度要更高,但循環(huán)性能太差,沒法真正商用。

 

這里得說明一下,固態(tài)電池確實(shí)在能量密度、安全性和高壓適配上有非常好的性能,但目前做下來,固態(tài)電池有個(gè)比較大的技術(shù)問題是循環(huán)性能問題。你不能讓車主充個(gè)一兩百次電就換電池,這是技術(shù)上比較棘手的問題,涉及商業(yè)化問題則更多。首先就是成本,現(xiàn)在固態(tài)電解質(zhì)的材料還沒有完全解決,各種材料都會(huì)有一定的問題存在,這就像液態(tài)鋰電池開發(fā)初期一樣,需要不斷的嘗試和調(diào)整,才能實(shí)現(xiàn)材料的優(yōu)化,那這一塊的成本,相對(duì)液態(tài)電池就會(huì)高一些,電池如果漲價(jià),隨之而來的問題就是,消費(fèi)者是否買賬。如果我能把電池續(xù)航做到1000以上,那自然會(huì)有人認(rèn)可;但這也要看提升價(jià)格的幅度。如果漲價(jià)一萬,續(xù)航能多3、400公里,那車廠早就擠破頭了,所以商業(yè)化要平衡的東西很多,除了電芯本身,配套產(chǎn)線的成本也是一個(gè)很大的增量,正極富鋰材料,負(fù)極硅碳,鋰金屬,固態(tài)電解質(zhì)等等,這些產(chǎn)線都需要改變,每個(gè)環(huán)節(jié)都帶來很大的成本壓力;其次是產(chǎn)能問題。不談遠(yuǎn)在天邊的固態(tài)電池了,就單說半固態(tài)電池?,F(xiàn)在各個(gè)廠家都在研發(fā)、布局半固態(tài)電池,但半固態(tài)電池全行業(yè)產(chǎn)能是很有限的,衛(wèi)藍(lán)新能源是比較早建立合作、規(guī)劃產(chǎn)能的,目前產(chǎn)能也就規(guī)劃了三四十GWh左右,很難實(shí)現(xiàn)廣泛的市場覆蓋。當(dāng)然,目前各廠商的產(chǎn)能在逐漸加碼,到明年、后年,產(chǎn)能問題可能會(huì)率先得到解決。

 

半固態(tài)電池技術(shù)其實(shí)相對(duì)已經(jīng)穩(wěn)定下來了,所以它的商業(yè)化進(jìn)程怎么樣呢?其實(shí)半固態(tài)電池的商用已經(jīng)不是第一次了,之前嵐圖已經(jīng)用了孚能的半固態(tài)電芯,但整體的能量密度提升極小,主要是安全性的考量,但整體成本是偏高的,商業(yè)化的性價(jià)比還不夠。蔚來之前就放話要上半固態(tài)電池,但幾次跳票直到現(xiàn)在還沒發(fā)布,實(shí)際上也印證了半固態(tài)電池相對(duì)傳統(tǒng)液態(tài)電池的提升幅度和商業(yè)化之間的矛盾。這次蔚來裝車的半固態(tài)電池,肯定也是一種結(jié)合它換電模式的一種嘗試,也是特殊經(jīng)營模式下的商業(yè)化,產(chǎn)品乃至整個(gè)行業(yè)的市場還沒有完全打開。

 

總而言之,成本問題和產(chǎn)能問題是制約半固態(tài)電池商業(yè)化的核心問題,成本問題尤其突出,所以盡管很多廠商都做出了質(zhì)量不錯(cuò)的產(chǎn)品,但走到裝車這一步的相當(dāng)有限。


Q:固態(tài)電池的產(chǎn)能和工藝發(fā)展情況如何?哪些企業(yè)比較領(lǐng)先?


固態(tài)電池目前產(chǎn)能可以說“嚴(yán)重不足”,這是由需求和工藝兩方面決定的。需求方面,很多車型承擔(dān)不了這么高昂的電池成本,尤其是現(xiàn)在各個(gè)車廠在卷20~30萬層級(jí)的車型,那固態(tài)電池的成本可能就占到整車成本90%以上,甚至比車價(jià)貴,除了搞換電的蔚來,其他廠商是不太能接受的,而豪華車本身需求有限,目前供應(yīng)架構(gòu)又比較穩(wěn)定,可能下一代產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生比較大的需求勢能,但這一代需求支撐不了放量。工藝方面,目前傳統(tǒng)液態(tài)電池的良率都是在92%以上,大圓柱之所以表現(xiàn)不行,也是因?yàn)榱悸书L期在80%,成本壓不住,半固態(tài)電池的工藝就決定了目前的良率不可能太高,最多也就是百分之七八十的水平甚至更低,所以目前工藝還有很大的提升空間。這兩個(gè)關(guān)鍵因素落到產(chǎn)能上,就是巨大的掣肘,目前真正在產(chǎn)的產(chǎn)能可能連1GWh都達(dá)不到。當(dāng)然規(guī)劃的有不少,還是看產(chǎn)線的建設(shè)進(jìn)度。


目前領(lǐng)先不是說技術(shù)的領(lǐng)先,是說商業(yè)化領(lǐng)先的話,衛(wèi)藍(lán)新能源肯定是比較突出的,因?yàn)檎嬲龑?shí)現(xiàn)裝車了;孚能科技也比較不錯(cuò),是之前比較早裝車的一批產(chǎn)品,蜂巢也有在做,但二代的目前還是送樣階段;寧德時(shí)代有凝聚態(tài)的產(chǎn)品,但也算是比較早、中期,所以目前行業(yè)格局還不明朗。

 

Q:半固態(tài)和固態(tài)電池的發(fā)展會(huì)改變電池產(chǎn)業(yè)的格局嗎?


目前來看,傳統(tǒng)的液態(tài)電池廠商都有做相關(guān)業(yè)務(wù),但目前發(fā)展來看,一些專門做固態(tài)電池的廠商會(huì)有一定的身位領(lǐng)先。因?yàn)閭鹘y(tǒng)電池廠商本身轉(zhuǎn)向也比較穩(wěn)重,畢竟液態(tài)電池還沒有開發(fā)到能量密度極限,在既有產(chǎn)品上提升的成本相對(duì)比較?。灰惨?yàn)槟壳埃ò耄┕虘B(tài)電池的商業(yè)化進(jìn)程比較慢,很多廠商沒有大舉投入去all in這件事情,所以你能看到一些后發(fā)的創(chuàng)新企業(yè)成果比較突出。剛剛我們也說了,成本是商業(yè)化落地的關(guān)鍵,供應(yīng)鏈的成本則是其中的重點(diǎn)。如果大型的廠商綜合成本考量,沒有全力布局這方面的業(yè)務(wù),那配套的供應(yīng)鏈和產(chǎn)線可能會(huì)保持目前的重心,液態(tài)電池畢竟是更具有性價(jià)比和穩(wěn)定性的選擇,那固態(tài)電池的業(yè)務(wù)就會(huì)在比較長的一段時(shí)間里很難壓低成本。一旦技術(shù)或工藝成熟,龍頭企業(yè)再去大規(guī)模布局,其產(chǎn)能建設(shè)能力和整體的技術(shù)水準(zhǔn)仍然能夠保持一定的競爭力。

 

不過我也相信,這波技術(shù)的迭代會(huì)有一定的沖擊,至少會(huì)涌現(xiàn)出一些技術(shù)能力特別出色的創(chuàng)新企業(yè)引領(lǐng)固態(tài)電池開發(fā)的潮流,畢竟現(xiàn)在工藝和材料都沒有統(tǒng)一,技術(shù)的領(lǐng)先可能就是行業(yè)早期極大的市場份額,從而成為新格局里比較有話語權(quán)的新龍頭,所以行業(yè)大的洗牌不至于發(fā)生,但競爭格局肯定會(huì)有所改變,新來、后來者居上不會(huì)是一件非常讓人意外的事情。我們的投資者也可以關(guān)注半固態(tài)電池預(yù)期的一些企業(yè),提前布局到相關(guān)的產(chǎn)業(yè)中來,在行業(yè)快速上行的階段去獲得回報(bào)。


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