作為下一代動(dòng)力電池的共識(shí)——固態(tài)電池的任何風(fēng)吹草動(dòng)，都能引起業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。
在1月9日的NIO Day上，蔚來(lái)汽車(chē)發(fā)布能量密度高達(dá)360Wh/kg、續(xù)航里程超1000公里的固態(tài)電池消息后，旋即引發(fā)了業(yè)界對(duì)其固態(tài)電池供應(yīng)商的猜想。
最早的消息是，當(dāng)晚便有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，該電池供應(yīng)商是清陶能源。不過(guò)，清陶能源總經(jīng)理在其微信朋友圈的一條留言中表示“清陶無(wú)此計(jì)劃”。
隨后，寧德時(shí)代、輝能科技、以及北京衛(wèi)藍(lán)新能源，也都被業(yè)內(nèi)列為了蔚來(lái)供應(yīng)商的熱門(mén)名單。
對(duì)于上述種種猜測(cè)，蔚來(lái)汽車(chē)創(chuàng)始人李斌在1月10日接受媒體采訪(fǎng)時(shí)稱(chēng)，“現(xiàn)在還不是告訴大家的時(shí)候”。但卻透露出“該供應(yīng)商與蔚來(lái)有緊密的合作關(guān)系，且肯定是業(yè)內(nèi)最領(lǐng)先的公司”。
于是，已和蔚來(lái)建立供貨關(guān)系的動(dòng)力電池龍頭企業(yè)寧德時(shí)代的呼聲越來(lái)越高。對(duì)此，寧德時(shí)代表示不予置評(píng)。
與此同時(shí)，李斌在采訪(fǎng)時(shí)還強(qiáng)調(diào)，蔚來(lái)此次推出的150kWh固態(tài)電池包并非全固態(tài)電池，而是含固液電解質(zhì)的半固態(tài)電池，采用了原位固態(tài)化技術(shù)。
原位固化是中科院物理所的研究成果。其核心理念是，通過(guò)注液保持良好的電解質(zhì)與電極材料的原子級(jí)接觸，之后通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)，將液體電解質(zhì)部分或全部轉(zhuǎn)換為固體電解質(zhì)，綜合平衡高電壓、安全性、鋰枝晶、體積膨脹和接觸內(nèi)阻等問(wèn)題。
北京衛(wèi)藍(lán)新能源作為中國(guó)科學(xué)院物理研究所固態(tài)電池技術(shù)唯一的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，一直在研發(fā)原位固態(tài)化技術(shù)，因此從技術(shù)角度而言，亦有成為蔚來(lái)供應(yīng)商的可能性。
根據(jù)中科院物理所研究員李泓預(yù)測(cè)，2022-2023年，搭載混合固液電解質(zhì)電池的產(chǎn)品將會(huì)出現(xiàn)。到2025年，有可能形成百Gwh體量，然后再逐漸替代液態(tài)電池。
不過(guò)李泓同時(shí)表示，屆時(shí)液態(tài)鋰電池規(guī)模很可能達(dá)到800-1000GWh。固態(tài)電池占比也就10% - 20%，所以要談固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化，應(yīng)該以10年時(shí)間作為發(fā)展尺度。
中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)于清教也指出，蔚來(lái)將采用的并非純正意義上的固態(tài)電池，真正使用固態(tài)電解質(zhì)的“固態(tài)電池”量產(chǎn)以及裝車(chē)尚需時(shí)日。
這并沒(méi)有阻擋資本市場(chǎng)和企業(yè)對(duì)固態(tài)電池的研發(fā)熱情。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，幾乎所有鋰離子電池企業(yè)都在研發(fā)固態(tài)電池。無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)際市場(chǎng)上，一場(chǎng)面向下一代動(dòng)力電池的卡位戰(zhàn)已經(jīng)悄然開(kāi)啟。
以下為當(dāng)前市場(chǎng)上主要布局固態(tài)電池企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化追蹤匯總。
寧德時(shí)代
CATL
作為全球動(dòng)力電池龍頭企業(yè)，寧德時(shí)代成立于2011年，業(yè)務(wù)涵蓋新能源汽車(chē)動(dòng)力電池系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。
按照蔚來(lái)1月9日披露的其固態(tài)電池有限的技術(shù)細(xì)節(jié)，除了 “原位固化固液電解質(zhì)”工藝外，還有“無(wú)機(jī)預(yù)鋰化硅碳負(fù)極”和“納米級(jí)包覆超高鎳正極”工藝。而這兩大工藝寧德時(shí)代目前亦已有所掌握。
在固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)展方面，寧德時(shí)代近期在互動(dòng)平臺(tái)上表示，將對(duì)固態(tài)電池等前沿技術(shù)持續(xù)進(jìn)行前沿研究和產(chǎn)品研發(fā)的投入，密切關(guān)注市場(chǎng)需求和前沿技術(shù)的發(fā)展，繼續(xù)以研發(fā)突破技術(shù)壁壘，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)領(lǐng)先。
輝能科技
HUI NENG
輝能科技2006年成立于臺(tái)灣，是全球首家成功實(shí)現(xiàn)固態(tài)鋰電池商業(yè)化量產(chǎn)的企業(yè)，該公司長(zhǎng)久以來(lái)始終在從事相關(guān)研發(fā)工作，著重于固態(tài)鋰電池的落地與開(kāi)發(fā)。
2020年4月，輝能科技完成了近億美元D輪融資，用于固態(tài)電池的商業(yè)化落地和工廠(chǎng)建設(shè)。此前其曾獲得軟銀中國(guó)和丹豐資本的持續(xù)投資。
同年7月，輝能科技大陸區(qū)總部及全球產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目簽約落戶(hù)杭州臨安區(qū)，總投資380億元。項(xiàng)目包括建設(shè)2GWh、5GWh固態(tài)鋰陶瓷電池芯產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，并將考慮與車(chē)企合資建置產(chǎn)線(xiàn)等。
輝能最新可量產(chǎn)的MAB固態(tài)電池包為采用了BiPolar+（電芯內(nèi)部串并聯(lián)等）、S-Inlay（直線(xiàn)堆棧）與Logi-Pack（內(nèi)建偵測(cè)系統(tǒng)）技術(shù)，并計(jì)劃在2022年以不犧牲安全性、具經(jīng)濟(jì)可行性的方案創(chuàng)造出續(xù)航里程與燃油車(chē)相當(dāng)?shù)母吣芰棵芏入姵匕?/div>
衛(wèi)藍(lán)新能源
WEI LAN
北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司是一家專(zhuān)注于混合固液電解質(zhì)鋰離子電池與全固態(tài)鋰電池研發(fā)與生產(chǎn)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，是中國(guó)科學(xué)院物理研究所固態(tài)電池技術(shù)唯一的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)。
2020年6月，衛(wèi)藍(lán)新能源稱(chēng)公司在汽車(chē)動(dòng)力電池領(lǐng)域完成了300Wh/kg以上高鎳三元正極的混合固態(tài)電池設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，已經(jīng)給多家國(guó)際國(guó)內(nèi)整車(chē)廠(chǎng)送樣測(cè)試，評(píng)價(jià)結(jié)果良好，成功通過(guò)針刺、擠壓、過(guò)充、短路等濫用試驗(yàn)，循環(huán)壽命達(dá)到1200次以上。根據(jù)整車(chē)廠(chǎng)導(dǎo)入周期18-24個(gè)月考慮，該產(chǎn)品預(yù)計(jì)在2022年量產(chǎn)。
在產(chǎn)能方面，其2019年3月底奠基的固態(tài)電池一期項(xiàng)目總投資1.8億元，計(jì)劃建成年產(chǎn)1億瓦時(shí)固態(tài)電池的生產(chǎn)規(guī)模。
清陶能源
QING TAO
江蘇清陶能源是一家陶瓷隔膜及全固態(tài)化鋰電池研發(fā)商，同時(shí)公司業(yè)務(wù)涉及高性能鋰離子電池及其關(guān)鍵材料的研發(fā)以及相關(guān)技術(shù)支持服務(wù)。
2020年7月1日，清陶能源宣布完成E+輪融資，本輪融資獲得來(lái)自包括中國(guó)最大上市車(chē)企的上汽集團(tuán)、尚頎資本、淮安市淮上英才創(chuàng)投以及昆山國(guó)創(chuàng)投資集團(tuán)的數(shù)億元級(jí)融資。
就在其E輪融資過(guò)后不久，清陶能源總投資55億元的宜春固態(tài)動(dòng)力鋰電池項(xiàng)目一期于2020年7月30日宣布投產(chǎn)。
該項(xiàng)目于2019年8月動(dòng)工，規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn)10GWh固態(tài)動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)基地。其中一期投資5.5億元，年產(chǎn)1GWh固態(tài)動(dòng)力鋰電池，當(dāng)下成功投產(chǎn)。而二期投資49.5億元，未來(lái)會(huì)給清陶能源新增固態(tài)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)能9GWh。
國(guó)軒高科
GUO XUAN
國(guó)軒高科成立于2006年，是國(guó)內(nèi)最早從事新能源汽車(chē)動(dòng)力鋰離子電池自主研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的企業(yè)之一，主要產(chǎn)品為動(dòng)力電池組、電池管理系統(tǒng)及蓄能型電池組。
作為國(guó)內(nèi)第三大動(dòng)力電池生產(chǎn)商，國(guó)軒高科也涉及了固態(tài)電池的研發(fā)，并于2020年10月公布了其固態(tài)電池的時(shí)間表。
國(guó)軒高科將在2020-2022年引入固態(tài)電池技術(shù)；2022年開(kāi)始進(jìn)行固態(tài)電池技術(shù)的迭代升級(jí)，生產(chǎn)高安全固態(tài)電池；2025年后生產(chǎn)出能量密度超過(guò)800Wh/L、超過(guò)400Wh/kg、循環(huán)800次的全固態(tài)電池。
星盈科技
XING YING
星盈科技成立于2016年，是國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，目前具備2.5GWh的生產(chǎn)能力，當(dāng)前量產(chǎn)的磷酸鐵鋰電芯單體比能量超過(guò)170wh/kg，NMC523體系的三元電芯單體比能量達(dá)235wh/kg。
在固態(tài)電池方面，星盈科技開(kāi)發(fā)了PEO基-LFP/Li 固態(tài)電池體系，采用固相燒結(jié)離子導(dǎo)體(LLZO/LiNbO3)包覆LiFePO4和添加10-20%固態(tài)電解質(zhì)；固態(tài)電解質(zhì)澆注原位固化的開(kāi)發(fā)策略。該電池經(jīng)過(guò)50次循環(huán)之后還能接近98%。
其固態(tài)電池展望：2020年驗(yàn)證固態(tài)電池材料體系，達(dá)到300Wh/Kg的5Ah軟包設(shè)計(jì)驗(yàn)證；2022年固態(tài)鋰電池實(shí)現(xiàn)中試化生產(chǎn)；350Wh/Kg，循環(huán)>1000次；2024年建設(shè)年產(chǎn)2GWH 的全固態(tài)鋰電池生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；400Wh/Kg，循環(huán)>1000次。
贛鋒鋰業(yè)
GAN FENG
贛鋒鋰業(yè)與中科院寧波材料所合作，并引進(jìn)許曉雄博士及團(tuán)隊(duì)，成立浙江鋒鋰新能源科技有限公司，在固態(tài)電池技術(shù)方面走在了行業(yè)前列：第一代2億瓦時(shí)的固態(tài)電池中試線(xiàn)已順利投產(chǎn)，產(chǎn)品性能達(dá)到達(dá)到公司固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制的樣品水平，公司正積極與車(chē)廠(chǎng)客戶(hù)對(duì)接固態(tài)電池的上車(chē)合作事宜。
此外，浙江鋒鋰也已開(kāi)發(fā)出下一代的采用金屬鋰為負(fù)極的全固態(tài)鋰電池，基于自主研發(fā)固態(tài)隔膜材料構(gòu)建2Ah-10Ah全固態(tài)電池樣品，能量密度可達(dá)350Wh/kg（G2代），并可穩(wěn)定循環(huán)>300次和能量密度可達(dá)400Wh/kg（G2+代） 。
QuantunScape
硅谷固態(tài)電池開(kāi)發(fā)商
硅谷固態(tài)電池開(kāi)發(fā)商Quantum Scape成立于2010年，主要投資者包括來(lái)自硅谷的克萊納·珀金斯、科斯拉創(chuàng)投、比爾蓋茨等。
2020年6月17日， Quantumscape獲大眾汽車(chē)2億美元（約合人民幣14.2億元）增資。大眾汽車(chē)旨在推進(jìn)固態(tài)電池開(kāi)發(fā)進(jìn)度，規(guī)劃到2025年建立固態(tài)電池量產(chǎn)生產(chǎn)線(xiàn)。
實(shí)際上雙方早于2012年達(dá)成固態(tài)電池合作，2018年大眾汽車(chē)注資1億美元成為其最大股東，并共同成立一家專(zhuān)注于固態(tài)電池研究的合資公司，預(yù)計(jì)年內(nèi)設(shè)立試點(diǎn)工廠(chǎng)。
三星SDI
韓國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)
2017年，三星SDI就于北美車(chē)展展出固態(tài)電池和基于21700圓柱電芯的電池模組，展現(xiàn)出多路線(xiàn)發(fā)展的能力。
2018年11月，三星SDI、LG化學(xué)和SK創(chuàng)新同意聯(lián)手開(kāi)發(fā)核心電池技術(shù)，此外，三家公司將成立一個(gè)規(guī)模1000億韓元(約合9000萬(wàn)美元)的基金，來(lái)打造下一代電池（固態(tài)電池）產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
2020年3月，三星高級(jí)技術(shù)研究所（SAIT）發(fā)布了一款全新固態(tài)電池原型技術(shù)，比傳統(tǒng)鋰離子電池體積小約50%，能量密度提高到900Wh/L，能夠讓當(dāng)前在售的新能源汽車(chē)在保持所搭載電池包體積大小不變的情況下，綜合工況續(xù)航里程提升一倍左右。
SKI
韓國(guó)動(dòng)力電池企業(yè)
SKI是韓國(guó)代表性的能源化學(xué)企業(yè)之一，當(dāng)前業(yè)務(wù)包括石油開(kāi)發(fā)、煉油、化學(xué)、潤(rùn)滑油以及新能源產(chǎn)業(yè)等。
2018年11月，韓國(guó)三大電池企業(yè)LG化學(xué)、三星SDI和SKI組成聯(lián)盟，共同開(kāi)發(fā)包括固態(tài)電池的下一代電池核心技術(shù)。
2020年7月，現(xiàn)代汽車(chē)集團(tuán)執(zhí)行副董事長(zhǎng)鐘義善在SKI一電動(dòng)汽車(chē)電池工廠(chǎng)會(huì)見(jiàn)了SK集團(tuán)董事長(zhǎng)蔡泰元，雙方討論了未來(lái)的合作伙伴關(guān)系以及包括鋰金屬電池在內(nèi)的下一代動(dòng)力電池技術(shù)。
24M
美國(guó)初創(chuàng)電池企業(yè)
美國(guó)初創(chuàng)電池公司24M由麻省理工學(xué)院(MIT)科學(xué)家和前A123聯(lián)合創(chuàng)始人組成，D輪獲得近2200萬(wàn)美元的資金。
2020年2月，泰國(guó)電力和公用事業(yè)公司GPSC宣布投資3520萬(wàn)美元（約合人民幣2.48億元），在泰國(guó)建立第一座半固態(tài)鋰離子電池廠(chǎng)。
該工廠(chǎng)將采用24M的新型SemiSolid電極制造工藝生產(chǎn)半固態(tài)電池，初期產(chǎn)能為年產(chǎn)30 MWh，計(jì)劃于今年年底建成投產(chǎn)，2021年將提升至100 MWh。
同樣在2020年2月，日本京瓷正式啟動(dòng)其住宅儲(chǔ)能系統(tǒng)Enerezza，采用24M公司新穎的SemiSolid電極制造工藝生產(chǎn)的半固態(tài)鋰電池，其容量分別為5.0 kWh，10.0 kWh和15.0kWh，計(jì)劃2020年秋季全面量產(chǎn)。
