每日經(jīng)濟(jì)新聞 2021-01-29 09:02:46
每經(jīng)記者 段思瑤 孫磊 每經(jīng)編輯 裴健如
在包機(jī)內(nèi)跟隨音樂(lè)唱唱跳跳,手舞足蹈……今年1月初,100名蔚來(lái)汽車(chē)粉絲興致盎然地趕往成都參加“NIO Day 2020”,等待著蔚來(lái)汽車(chē)創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)、CEO李斌給他們帶來(lái)驚喜。
“我們采用最先進(jìn)的量產(chǎn)固態(tài)電池技術(shù),實(shí)現(xiàn)了360Wh/kg的超高能量密度,續(xù)航將超過(guò)1000公里。”李斌的這個(gè)“驚喜”,讓蔚來(lái)汽車(chē)粉絲們激動(dòng)的同時(shí),也拉開(kāi)了新能源車(chē)企競(jìng)相追逐車(chē)輛續(xù)航1000公里的序章。
在蔚來(lái)汽車(chē)之后,智己汽車(chē)、廣汽埃安相繼宣布將推出1000公里續(xù)航電動(dòng)車(chē)。與蔚來(lái)汽車(chē)使用固體電池不同的是,智己汽車(chē)宣稱旗下首款車(chē)型將搭載寧德時(shí)代提供的“摻硅補(bǔ)鋰”電池,廣汽埃安則選擇搭載石墨烯基超級(jí)快充電池。
一時(shí)間,“1000公里續(xù)航”成為業(yè)內(nèi)熱議焦點(diǎn)。但1月16日,中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高的一句話,讓“1000公里續(xù)航”的熱度瞬間降溫。歐陽(yáng)明高說(shuō):“如果有人說(shuō),(他的電動(dòng)車(chē))既能跑1000公里,又能幾分鐘充完電,而且還特別的安全,成本還特別低,大家不用相信,因?yàn)檫@在目前是不可能的。”
中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高(圖片來(lái)源:官方供圖)
隨后,威馬汽車(chē)創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼CEO沈暉、大眾汽車(chē)集團(tuán)(中國(guó))CEO馮思翰等車(chē)企高管紛紛表態(tài),認(rèn)為電動(dòng)車(chē)1000公里續(xù)航意義不大。
“在電池技術(shù)沒(méi)有實(shí)質(zhì)性突破的情況下,高續(xù)航的電動(dòng)車(chē)需要搭載更重的電池,為此要搭配極高成本的、更輕的車(chē)身,這樣整車(chē)的成本也會(huì)越來(lái)越高,所以這是一個(gè)惡性循環(huán)。”馮思翰說(shuō)。
當(dāng)前,對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)1000公里續(xù)航的討論主要分為兩派:一派觀點(diǎn)認(rèn)為,1000公里續(xù)航的實(shí)現(xiàn),讓電動(dòng)車(chē)進(jìn)入了“新世界”,可以與燃油車(chē)正面“剛”;另一派觀點(diǎn)認(rèn)為,隨著充電基礎(chǔ)設(shè)施的普及,市場(chǎng)并不需要1000公里續(xù)航的電動(dòng)車(chē),這會(huì)是一種浪費(fèi)。
那么,當(dāng)前電動(dòng)汽車(chē)到底有沒(méi)有能力實(shí)現(xiàn)1000公里續(xù)航?固態(tài)、摻硅補(bǔ)鋰、石墨烯,三種電池技術(shù)路線,誰(shuí)會(huì)最快實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)?
打開(kāi)“新世界”的三把鑰匙?
“目前,液態(tài)鋰離子電池的能量密度到了300瓦時(shí)/公斤,已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)極限。下一步或者新一代電池要發(fā)展固態(tài)電池,逐漸要過(guò)渡到全固態(tài)鋰電池。同時(shí)我們還應(yīng)該發(fā)展鈉離子電池,它的電解質(zhì)目前是液態(tài)電解質(zhì),下一步也要發(fā)展固態(tài)鈉離子電池。”就在歐陽(yáng)明高對(duì)1000公里續(xù)航發(fā)表質(zhì)疑觀點(diǎn)的第二天,中國(guó)工程院院士陳立泉在上述百人會(huì)論壇上公開(kāi)支持固態(tài)電池的發(fā)展。
在以陳立泉為代表的不少業(yè)內(nèi)人士看來(lái),固態(tài)電池是下一代動(dòng)力電池技術(shù)研發(fā)的主流方向。“相較目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池,固態(tài)電池電化學(xué)穩(wěn)定性相對(duì)更好。”中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng)馬小利說(shuō)。
“看完了發(fā)布會(huì)之后,我還仔細(xì)研究了固態(tài)電池,這電池續(xù)航長(zhǎng)、安全性能高。”牛頌(化名)告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者,在“NIO Day 2020”之后,因?yàn)閷?duì)固態(tài)電池充滿興趣進(jìn)而前往NIO House看蔚來(lái)ET7的不只他一個(gè)。
制表:每經(jīng)記者 孫磊
公開(kāi)資料顯示,固態(tài)電池與目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池最大的不同在于電解質(zhì)。固態(tài)電池是使用固體電解質(zhì),替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜,這種做法大大降低了熱失控風(fēng)險(xiǎn),電池安全性進(jìn)一步提高。
同時(shí),固態(tài)電池電化學(xué)窗口可達(dá)5V以上,高于液態(tài)鋰電池(4.2V),允許匹配高能正極和金屬鋰負(fù)極,大幅提升了理論能量密度;固態(tài)電池可簡(jiǎn)化封裝、冷卻系統(tǒng),在有限空間進(jìn)一步縮減電池重量,體積能量密度較液態(tài)鋰電池(石墨負(fù)極)提升70%以上,達(dá)到500Wh/kg。
不過(guò),由于大部分固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率比電解液小10倍以上,固態(tài)電池存在快充性能不佳的問(wèn)題。此外,循環(huán)過(guò)程中物理接觸變差進(jìn)而影響使用壽命、制備工藝復(fù)雜、成本高等也是固態(tài)電池技術(shù)突破過(guò)程中面臨的難題。
圖片來(lái)源:蔚來(lái)汽車(chē)官網(wǎng)
與固態(tài)電池不同,智己汽車(chē)所采用的“摻硅補(bǔ)鋰”電池則是通過(guò)提高負(fù)極中硅的含量,同時(shí)增加鋰的含量,以彌補(bǔ)因硅含量提升而導(dǎo)致的電池在充放電過(guò)程中鋰損耗的提高,進(jìn)而提升電池性能。值得注意的是,該電池的技術(shù)特點(diǎn)與蔚來(lái)汽車(chē)采用的“無(wú)機(jī)預(yù)鋰化硅碳負(fù)極”方案并無(wú)本質(zhì)上的差異。
相較之下,當(dāng)前,使用石墨做電池負(fù)極材料仍是市場(chǎng)的主流選擇,但其理論克容量偏低(約372mAh/g),已進(jìn)入瓶頸期。而硅基材料具有很高的理論克容量(約4200mAh/g),在負(fù)極加入硅后,電池的能量密度會(huì)有顯著的提升。
不過(guò),在加入硅后,電池會(huì)遇到石墨和硅兩種材料在充放電過(guò)程中體積膨脹不同的問(wèn)題。據(jù)了解,硅的體積膨脹為320%,而碳僅為12%,體積膨脹不同,結(jié)構(gòu)就會(huì)坍塌。同時(shí),電池還有循環(huán)壽命不夠、首充效率低等缺點(diǎn)。
對(duì)于這一問(wèn)題,蔚來(lái)汽車(chē)和智己汽車(chē)選擇使用預(yù)鋰化的方式進(jìn)行解決。公開(kāi)資料顯示,預(yù)鋰化的目的是為彌補(bǔ)充放電過(guò)程中不可逆的鋰損耗,提前對(duì)電極材料進(jìn)行補(bǔ)鋰,以提升首次充放電效率,并提高電池的總?cè)萘亢湍芰棵芏取D壳?,常?jiàn)的預(yù)鋰化方式是在負(fù)極(金屬Li粉和Li箔)或者正極補(bǔ)鋰。
除上述兩種動(dòng)力電池外,石墨烯電池也被認(rèn)為是動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展方向之一。據(jù)了解,石墨烯是一種由碳原子排列構(gòu)成的單層四維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)新型納米材料,具有優(yōu)良的電子傳導(dǎo)性能、熱性能以及較高的比表面積,在新能源、化工、電子信息、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用前景,被稱作“21世紀(jì)的新材料之王”。
圖片來(lái)源:攝圖網(wǎng)
不過(guò),需要注意的是,當(dāng)前石墨烯的成本十分高昂,對(duì)制造工藝的要求也非常苛刻,同時(shí)石墨烯電池的制作工藝也仍然不夠成熟。
距離“開(kāi)門(mén)”還遠(yuǎn)
“導(dǎo)電率低、原材料成本高、生產(chǎn)工藝難度大,固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)商業(yè)化還需要克服眾多技術(shù)難關(guān)。”深圳易馬達(dá)科技有限公司硬件副總裁沈劍在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時(shí)表示,固態(tài)電池的技術(shù)方案成熟和量產(chǎn)化需要不斷試產(chǎn)、改進(jìn),再進(jìn)入小批量生產(chǎn)和爬坡,這個(gè)過(guò)程可能要持續(xù)5~10年之久。
在業(yè)內(nèi)看來(lái),固態(tài)電池的研發(fā)及商業(yè)化進(jìn)程會(huì)分為幾步走:首先是半固態(tài)電池,仍會(huì)使用液態(tài)電解質(zhì);然后是全固態(tài),不再使用液態(tài)電解質(zhì);接下來(lái),全固態(tài)電池也會(huì)持續(xù)技術(shù)迭代,直到多項(xiàng)指標(biāo)均發(fā)展成熟。
值得注意的是,蔚來(lái)汽車(chē)發(fā)布的150kWh固態(tài)電池并非真正意義上的固態(tài)電池。“蔚來(lái)汽車(chē)即將應(yīng)用的電池是帶有少量電解液的半固態(tài)電池。全固態(tài)電池的單體能量密度最高能做到400~500Wh/kg,而蔚來(lái)明年量產(chǎn)的半固態(tài)電池的單體能量密度在360Wh/kg。”蔚來(lái)汽車(chē)創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)、CEO李斌表示,150kWh電池包將于2022年第四季度交付。
制表:每經(jīng)記者 孫磊
“相較全固態(tài)電池,半固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間相對(duì)較短,但也要2~3年才能搭載上車(chē)。”伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理吳輝在接受記者采訪時(shí)說(shuō)。
而智己汽車(chē)使用的摻硅補(bǔ)鋰電池今年也無(wú)法在量產(chǎn)車(chē)上得以體現(xiàn)。智己汽車(chē)官方近日表示,受軸距限制,其首款量產(chǎn)智能純電轎車(chē)上市時(shí)(今年年底)暫無(wú)搭載摻硅補(bǔ)鋰電池包的計(jì)劃。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)劃,后續(xù)軸距在3150mm以上的智己汽車(chē)車(chē)型可實(shí)現(xiàn)近1000公里續(xù)航。
智己汽車(chē)透露,其第二款車(chē)型計(jì)劃于2022年上市,而這也意味著智己汽車(chē)?yán)m(xù)航1000公里的產(chǎn)品最快也到2022年才能交付。
此外,廣汽集團(tuán)也稱其硅負(fù)極電池最高可實(shí)現(xiàn)1000公里的綜合續(xù)航能力,目前該電池已按計(jì)劃進(jìn)入實(shí)車(chē)測(cè)試階段,預(yù)計(jì)于年內(nèi)首次搭載在現(xiàn)有AION LX車(chē)型上。
據(jù)了解,摻硅補(bǔ)鋰技術(shù)目前面臨著硅負(fù)極的應(yīng)用難度高、產(chǎn)量低、成本高、補(bǔ)鋰技術(shù)存在安全和技術(shù)成熟度低等問(wèn)題。
圖片來(lái)源:智己汽車(chē)官微
相比之下,石墨烯電池“上車(chē)”時(shí)間會(huì)更加遙遠(yuǎn)。有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,石墨烯電池目前僅處于實(shí)驗(yàn)室階段,尚未達(dá)到量產(chǎn)條件,商業(yè)化非常困難。
但廣汽集團(tuán)方面表示,目前公司石墨烯基超級(jí)快充電池已按計(jì)劃進(jìn)入實(shí)車(chē)測(cè)試階段,預(yù)計(jì)于本年內(nèi)首次搭載在AION V車(chē)型上。對(duì)此,沈劍認(rèn)為,石墨烯基電池不能等同于石墨烯電池。所謂的石墨烯電池,是正極材料主要為石墨烯的電池。
廣汽集團(tuán)發(fā)布的公告顯示,石墨烯基超級(jí)快充電池具備6C快充能力,結(jié)合600A高功率超充設(shè)備,最快8分鐘可充電80%;整體電芯成本與目前市場(chǎng)常規(guī)動(dòng)力電池成本相比高5%~8%。但該技術(shù)的普及有賴于國(guó)家超級(jí)快充相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和高功率超充設(shè)備的建設(shè)進(jìn)展,市場(chǎng)需求具有不確定性。
圖片來(lái)源:廣汽集團(tuán)公告
早在2016年,作為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)石墨烯領(lǐng)域的龍頭,東旭光電(000413.SZ)就推出了世界首款石墨烯基鋰電池產(chǎn)品——“烯王“。不過(guò),該產(chǎn)品在發(fā)布后就陷入爭(zhēng)議,被指噱頭大于實(shí)用性。無(wú)獨(dú)有偶,廣汽埃安推出石墨烯基超級(jí)快充電池的消息官宣之后,也引來(lái)了各方的“火力”。
“廣汽集團(tuán)的墨烯基電池主要是通過(guò)在正負(fù)極材料中添加1%~3%的石墨烯實(shí)現(xiàn)電池倍率性能的提升,該技術(shù)已較為成熟,但對(duì)電池能量密度的提升幫助不大。同時(shí),8分鐘充電80%可能還是基于實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的推算結(jié)果,實(shí)際的大功率充電往往都會(huì)以犧牲電池容量為代價(jià)。”華金證券在其研報(bào)中表示。
“從續(xù)航的角度來(lái)看,石墨烯對(duì)于(動(dòng)力電池)容量是有提升的。但是即便將石墨烯完全作為負(fù)極材料,它也不如金屬鋰和硅碳做負(fù)極。”前寧德時(shí)代相關(guān)技術(shù)研發(fā)負(fù)責(zé)人認(rèn)為,“本質(zhì)上石墨烯與PVDF、碳納米管等輔材一樣,不會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生顛覆性的影響。”
1000公里續(xù)航有無(wú)必要?
假設(shè)上述三種電池在技術(shù)突破上進(jìn)展神速,市場(chǎng)究竟需不需要1000公里續(xù)航的電動(dòng)車(chē)?
“電動(dòng)汽車(chē)哪兒都好,就是不能往遠(yuǎn)處跑。要是真能跑1000公里,我著實(shí)有點(diǎn)兒小期待。”手握新能源汽車(chē)指標(biāo)的蔣農(nóng)(化名)認(rèn)為,“(續(xù)航)1000公里就意味著電動(dòng)車(chē)的充電頻率與燃油車(chē)加油的頻率基本相當(dāng),可以不用時(shí)刻擔(dān)心(車(chē)輛)還有多少續(xù)航(里程)了。”
同時(shí),有分析稱,車(chē)企在新能源車(chē)性能升級(jí)方面的緊迫感,能夠從商業(yè)上推動(dòng)上游動(dòng)力電池等核心技術(shù)的升級(jí)。
圖片來(lái)源:蔚來(lái)汽車(chē)官網(wǎng)
但對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)有多年研究的國(guó)家電動(dòng)乘用車(chē)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟技術(shù)委員會(huì)主任王秉剛則直白地表態(tài):“這既沒(méi)有必要,也不合理,很大程度上是一種商業(yè)跟風(fēng)行為,并不理性。”
“實(shí)事求是地講,續(xù)航到一定程度的話并不是越多越好。因?yàn)殡姵兀ㄈ萘浚┐罅耍ㄜ?chē))也沉,一個(gè)車(chē)背著這么大電池不是特別環(huán)保,消費(fèi)者也沒(méi)有必要背著1000多公里續(xù)航的電池滿大街跑。所以我個(gè)人理解,還是看消費(fèi)者需求。”長(zhǎng)城汽車(chē)技術(shù)副總裁宋東先說(shuō)。
中汽中心汽車(chē)測(cè)評(píng)管理中心技術(shù)管理部部長(zhǎng)周博雅此前也告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者,可實(shí)現(xiàn)1000公里續(xù)航的電池意味著成本會(huì)增加,而消費(fèi)者是否愿意為此埋單還是一件需要評(píng)估的事情。車(chē)輛續(xù)航里程的合適程度,應(yīng)該是交由市場(chǎng)來(lái)決定的指標(biāo)。
“事實(shí)上,車(chē)輛續(xù)航1000公里并不能構(gòu)成電動(dòng)車(chē)技術(shù)壁壘,而且1000公里續(xù)航技術(shù)的實(shí)現(xiàn)面臨周期問(wèn)題。在2~3年后,國(guó)內(nèi)的充電樁布局將更完善,換電模式、快充難題也會(huì)基本解決,1000公里續(xù)航意義不大。”沈暉認(rèn)為,未來(lái)幾年,如果國(guó)內(nèi)主流新能源汽車(chē)都使用續(xù)航1000公里的電池,對(duì)社會(huì)絕對(duì)是一種巨大的浪費(fèi)。
圖片來(lái)源:攝圖網(wǎng)
馮思翰認(rèn)為目前整個(gè)行業(yè)對(duì)于電動(dòng)車(chē)高續(xù)航里程的討論恰恰體現(xiàn)了消費(fèi)者對(duì)于充電基礎(chǔ)設(shè)施的不滿。而作為消費(fèi)品的電動(dòng)車(chē)應(yīng)走中遠(yuǎn)距離續(xù)航但完善充電設(shè)施、開(kāi)發(fā)快充技術(shù)的路線。
“如果每一個(gè)消費(fèi)者都能在自己的車(chē)位裝上家充樁,電動(dòng)汽車(chē)充電的體驗(yàn)將超過(guò)燃油車(chē)加油的體驗(yàn),那么電動(dòng)汽車(chē)離普及就不遠(yuǎn)了。到那時(shí),也就沒(méi)有人再‘炒作’續(xù)航里程了。”蔚來(lái)汽車(chē)聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁秦力洪說(shuō)。
“我只想知道實(shí)際續(xù)航”
當(dāng)車(chē)企將1000公里續(xù)航作為主要亮點(diǎn),消費(fèi)者更關(guān)注的是電動(dòng)車(chē)的實(shí)際續(xù)航能力究竟是否與宣傳中的一致。
“我買(mǎi)車(chē)的時(shí)候,銷(xiāo)售說(shuō)車(chē)輛NEDC工況續(xù)航里程是500公里,但實(shí)際上跑下來(lái)只有不到400公里。”純電動(dòng)車(chē)車(chē)主唐天(化名)無(wú)奈地告訴記者,自己當(dāng)時(shí)以為NEDC工況續(xù)航里程就是實(shí)際續(xù)航,卻沒(méi)想到會(huì)有這么大的差距。
圖片來(lái)源:攝圖網(wǎng)
記者在走訪終端市場(chǎng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),大部分4S店在銷(xiāo)售新能源車(chē)時(shí),只把廠家標(biāo)注的NEDC工況續(xù)航里程告知消費(fèi)者,卻對(duì)電池續(xù)航里程在冬天會(huì)大幅縮水等信息提及甚少。
記者了解到,目前,我國(guó)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程認(rèn)證是NEDC標(biāo)準(zhǔn),由市區(qū)工況和市郊工況兩部分組成,車(chē)輛在測(cè)試中多數(shù)時(shí)間處于勻速行駛,呈現(xiàn)了相對(duì)理想的駕駛環(huán)境。然而,車(chē)輛不同的駕駛模式、氣溫、車(chē)速等對(duì)續(xù)航都會(huì)產(chǎn)生影響。尤其是到了冬天,電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程“打折”現(xiàn)象更為嚴(yán)重。
“我的車(chē)買(mǎi)了近5年了,冬天的充電頻率平均是一周兩次,而夏天則是兩周三次。我買(mǎi)車(chē)比較早,車(chē)輛續(xù)航里程不算多,冬天最冷的時(shí)候只能跑100公里左右。”純電動(dòng)車(chē)車(chē)主張寧旭(化名)告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者。
除了NEDC標(biāo)準(zhǔn),還有汽車(chē)廠商用“60km/h等速續(xù)航”來(lái)標(biāo)注電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程。記者查閱資料后發(fā)現(xiàn),在很多車(chē)型配置欄,緊挨著“60km/h等速續(xù)航”會(huì)出現(xiàn)“綜合工況續(xù)航”,這個(gè)數(shù)字往往要比60km/h等速續(xù)航低。
圖片來(lái)源:攝圖網(wǎng)
“60km/h 等速續(xù)航只是車(chē)企的一種宣傳手段,并不代表車(chē)輛的真實(shí)續(xù)航里程。”一位動(dòng)力電池專家向記者表示,“60km/h 等速續(xù)航數(shù)據(jù)是車(chē)輛關(guān)閉所有電氣設(shè)備,在最經(jīng)濟(jì)的模式下以60公里每小時(shí)的速度行駛計(jì)算,從而得到的最理想化續(xù)航里程數(shù)據(jù)。”
這意味著,不管是NEDC綜合續(xù)航1000公里,還是60km/h 等速續(xù)航,都是車(chē)企抓住消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)汽車(chē)?yán)锍探箲]的心理,用更大的續(xù)航里程數(shù)字,降低消費(fèi)者對(duì)電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航里程憂慮的宣傳手段。
多名純電動(dòng)車(chē)車(chē)主直言,希望在買(mǎi)車(chē)之前,汽車(chē)廠商能詳細(xì)告知車(chē)輛在不同工況下貼近實(shí)際生活的真實(shí)數(shù)據(jù),而不是實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)。
值得關(guān)注的是,從2021年起,國(guó)內(nèi)將逐步推行新的新能源車(chē)?yán)锍虦y(cè)試標(biāo)準(zhǔn)——WLTC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),即在全球范圍內(nèi)收集真實(shí)的行駛工況數(shù)據(jù),增加城市擁堵工況的比重,相比之下這種方法得出的里程數(shù)據(jù)更接近車(chē)輛實(shí)際的駕駛體驗(yàn)。
圖片來(lái)源:每經(jīng)記者 張建 攝(資料圖)
除了采用更為標(biāo)準(zhǔn)的續(xù)航測(cè)試,加強(qiáng)動(dòng)力電池的技術(shù)研發(fā),提高電池的續(xù)航里程,才是消除消費(fèi)者的續(xù)航里程擔(dān)憂的必由之路。
“當(dāng)前關(guān)于新能源汽車(chē)的效熱管理系統(tǒng)核心技術(shù)已取得重要突破,將使得冬季低溫環(huán)境下續(xù)航里程損失比現(xiàn)有車(chē)型降低2/3。同時(shí),隨著充電體系建設(shè)與快充技術(shù)突破,未來(lái)5~10年,白天可用15分鐘充滿75%電量。”歐陽(yáng)明高說(shuō)。
資本主動(dòng)“掏腰包”
雖然“1000公里續(xù)航”仍存爭(zhēng)議,但這并不妨礙資本市場(chǎng)為之“傾倒”。
蔚來(lái)汽車(chē)發(fā)布固態(tài)電池后隨即引發(fā)資本震蕩。1月11日,A股電解液、隔膜企業(yè)股價(jià)出現(xiàn)大幅下跌。截至當(dāng)天收盤(pán),天賜材料(002709.SZ)、恩捷股份(002812.SZ)、璞泰來(lái)(603659.SH)跌停,新宙邦(300037.SZ)股價(jià)跌幅為6.7%。
與之相對(duì),南都電源(300068.SZ)、贛鋒鋰業(yè)(002460.SZ)、德?tīng)柟煞?300473.SZ)等與固態(tài)電池相關(guān)個(gè)股當(dāng)天股價(jià)紛紛看漲。
圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)
1月15日,廣汽埃安石墨烯基超級(jí)快充電池海報(bào)發(fā)布當(dāng)日,廣汽集團(tuán)盤(pán)中漲停,報(bào)收12.52元/股;港股(02238.HK)尾盤(pán)同步大幅拉升,報(bào)收9.38港元/股。這一波上漲甚至持續(xù)到了1月18日,當(dāng)天廣汽集團(tuán)股價(jià)再度高開(kāi)7.83%,最終收于13.2元/股,漲幅為5.43%。
不僅如此,石墨烯概念股也紛紛上漲。1月18日早盤(pán),石墨烯概念股中泰化學(xué)(002092.SZ)、大東南(002263.SZ)開(kāi)盤(pán)后迅速漲停,龍磁科技(300835.SZ)、華麗家族(600503.SH)、碳元科技(603133.SH)、方大炭素(600516.SH)等紛紛跟漲。
而在此之前,資本早已為固態(tài)電池主動(dòng)“掏腰包”,多家固態(tài)電池企業(yè)背后都有主機(jī)廠的身影。
記者查閱公開(kāi)資料發(fā)現(xiàn),近兩年包括北汽、上汽、廣汽、一汽等車(chē)企先后參與了多家固態(tài)電池企業(yè)的融資。如,北汽產(chǎn)業(yè)投資分別在2019年6月和12月參與了清陶能源的D、E輪融資,上汽投資和廣汽資本又先后參與了其E+、E++輪融資。
圖片來(lái)源:每經(jīng)記者 朱成祥 攝(資料圖)
國(guó)外企業(yè)方面,2014年,大眾汽車(chē)持有固態(tài)電池企業(yè)QuantumScape 5%的股份,隨后又在2018年追加了1億美元投資,并成立合資公司;2020年6月,大眾汽車(chē)再次增資2億美元,現(xiàn)持股31.1%。
此外,動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也在加緊“攻城略地”。如,天齊鋰業(yè)(002466.SZ)持有衛(wèi)藍(lán)新能源5%的股權(quán);贛鋒鋰業(yè)(002460.SZ)曾在2019半年報(bào)中披露,其投資建設(shè)的年產(chǎn)億瓦時(shí)級(jí)第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產(chǎn)線于當(dāng)年下半年建成投產(chǎn)。
五礦證券研報(bào)認(rèn)為,鑒于動(dòng)力電池對(duì)新能源汽車(chē)綜合性能、安全性的決定性影響,以及整車(chē)與頭部電池之間圍繞產(chǎn)業(yè)鏈議價(jià)能力的爭(zhēng)奪,全球車(chē)企依然有動(dòng)力積極扶持、甚至大規(guī)模投入固態(tài)電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
但對(duì)石墨烯電池,資本則顯得較為謹(jǐn)慎。“國(guó)際鋰電池產(chǎn)業(yè)界并沒(méi)有‘石墨烯電池’這個(gè)提法,市場(chǎng)上宣傳的‘石墨烯電池’指摻入了石墨烯材料作為導(dǎo)電添加劑,有些甚至沒(méi)有任何石墨烯材料,只是利用其熱點(diǎn)和噱頭,并不是以石墨烯為主材的新電池品類(lèi)。”沈劍告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者。
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基于此,資本僅顯示出對(duì)石墨烯材料的熱情。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,目前我國(guó)共有1.7萬(wàn)家石墨烯相關(guān)企業(yè),2020年相關(guān)企業(yè)注冊(cè)量為6576家,同比大漲174.6%。從企業(yè)規(guī)模來(lái)看,目前注冊(cè)資本在500萬(wàn)元以上的石墨烯企業(yè)數(shù)量最多,有8726家,占總量的51%。
與固態(tài)電池、石墨烯電池等仍處于實(shí)驗(yàn)室階段的技術(shù)相比,摻硅補(bǔ)鋰早已是國(guó)外部分汽車(chē)廠商掌握的成熟技術(shù),只是對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)而言,還處在開(kāi)始量產(chǎn)應(yīng)用的階段。
從目前來(lái)看,多家上市公司正在抓緊在硅基負(fù)極材料領(lǐng)域的投入和投產(chǎn)。如,中國(guó)寶安(000009.SZ)子公司貝特瑞現(xiàn)有硅基負(fù)極生產(chǎn)線已投產(chǎn);中科電氣(300035.SZ)在硅基負(fù)極材料已進(jìn)行多年的持續(xù)研發(fā)投入,目前已建設(shè)完成中試產(chǎn)線,進(jìn)行成品試生產(chǎn)。
車(chē)企開(kāi)啟電動(dòng)旗艦車(chē)型“軍備競(jìng)賽”
掀開(kāi)150kWh固態(tài)電池和石墨烯基超級(jí)快充電池的真實(shí)“面紗”,引發(fā)熱議的電池技術(shù)革新其實(shí)遠(yuǎn)不如想象般精彩。
“從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō),蔚來(lái)汽車(chē)發(fā)布的固態(tài)電池只是相對(duì)初級(jí)的半固態(tài)電池,仍然需要電解液、基膜。”興業(yè)證券研報(bào)認(rèn)為,由于固態(tài)電池在技術(shù)和成本方面都還存在難題,現(xiàn)有的四大材料體系將長(zhǎng)期維持。
記者了解到,動(dòng)力電池四大核心材料包括正極、負(fù)極、隔膜、電解液,分別占據(jù)電池成本約30%、10%、25%和17%。而正極、負(fù)極、電解液上游主要為各類(lèi)鋰礦、石墨礦、瀝青等資源的開(kāi)采、生產(chǎn)和加工。
數(shù)據(jù)顯示,截至1月11日,電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格較2020年12月初上漲28.49%;氫氧化鋰價(jià)格上漲3.85%;電解鈷價(jià)格上漲16.41%;鈷酸鋰價(jià)格上漲6.19%;三元523正極材料價(jià)格上漲8.40%;LFP價(jià)格上漲11.43%;電解液價(jià)格基本持平。
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“固態(tài)電池發(fā)展的同時(shí),三元鋰和磷酸鐵鋰等原有電池體系也在不斷優(yōu)化提升,甚至?xí)懈嗟馁Y源注入。”沈劍告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者,即便是在固態(tài)電池的初期規(guī)模化應(yīng)用中,產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展也會(huì)限制其上量的節(jié)奏,生產(chǎn)成本也不會(huì)有太大優(yōu)勢(shì)。
安信證券研報(bào)認(rèn)為,全固態(tài)鋰電池只是改變了正負(fù)極之間傳導(dǎo)鋰離子的方式,對(duì)正極材料體系并沒(méi)有出現(xiàn)顛覆性的改變。
不過(guò),蔚來(lái)汽車(chē)“半固態(tài)電解質(zhì)”的應(yīng)用,被認(rèn)為將強(qiáng)化硅碳負(fù)極預(yù)鋰化甚至金屬鋰負(fù)極的應(yīng)用趨勢(shì),以及高鎳化趨勢(shì),從而進(jìn)一步拉動(dòng)金屬鋰和硫酸鎳的需求。天風(fēng)證券研報(bào)曾測(cè)算,若預(yù)鋰化在動(dòng)力電池中滲透率達(dá)到100%,則每年動(dòng)力電池的需求中8%~15%需要以金屬鋰的方式提供。
隨著固態(tài)電池、摻硅補(bǔ)鋰等動(dòng)力電池技術(shù)的成熟應(yīng)用,動(dòng)力電池行業(yè)洗牌在即。目前掌握固態(tài)電池、摻硅補(bǔ)鋰技術(shù)的企業(yè)均為頭部動(dòng)力電池和鋰電設(shè)備龍頭公司。如,寧德時(shí)代為智己汽車(chē)提供摻硅補(bǔ)鋰電池包,同時(shí)在硫化物固態(tài)電池技術(shù)方面比較成熟;國(guó)軒高科今年1月發(fā)布了一款采用摻硅補(bǔ)鋰技術(shù)的磷酸鐵鋰電池。
圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)
這意味著,頭部電池企業(yè)、鋰電設(shè)備廠商在客戶、資金和研發(fā)等方面具有充足的儲(chǔ)備,將借機(jī)提升市場(chǎng)份額,中小廠商則面臨生存壓力加大,甚至被淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。
從時(shí)間軸來(lái)看,搭載“摻硅補(bǔ)鋰電芯”技術(shù)的智己汽車(chē)預(yù)計(jì)在今年四季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)交付;蔚來(lái)汽車(chē)ET7計(jì)劃于2022年第四季度交付。此外,豐田、大眾、寶馬、福特、富士康等均將實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)設(shè)定在2025年前后。
由此來(lái)看,搭載半固態(tài)電池的汽車(chē)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)最快也在兩年之后。興業(yè)證券在研報(bào)中認(rèn)為,由于固態(tài)電解質(zhì)成本較高,若無(wú)革命性的技術(shù)路徑創(chuàng)新,固態(tài)電池很難大規(guī)模裝車(chē),預(yù)計(jì)車(chē)用動(dòng)力電池占比不超過(guò)20%。
“在智能電動(dòng)汽車(chē)顛覆性的新時(shí)代來(lái)臨前夕,車(chē)企間為爭(zhēng)奪新時(shí)代主導(dǎo)權(quán)而爆發(fā)的旗艦車(chē)型‘軍備競(jìng)賽’將一直延續(xù)到行業(yè)格局基本塵埃落定,這一特殊的產(chǎn)業(yè)時(shí)期可能維持5~10年,甚至更久。”國(guó)信證券方面表示。
記者手記丨企業(yè)應(yīng)將需求交還市場(chǎng)
固態(tài)電池、石墨烯電池、摻硅補(bǔ)鋰電池,并不是“最新出爐”的新技術(shù)、新概念,但為何會(huì)引起轟動(dòng)?
記者發(fā)現(xiàn),三種“老技術(shù)”之所以釀出“新熱度”,離不開(kāi)一個(gè)關(guān)鍵信息點(diǎn),即1000公里續(xù)航里程。新能源汽車(chē)發(fā)展多年,里程焦慮仍是主要的痛點(diǎn)之一,這樣的宣傳點(diǎn)恰好擊中了消費(fèi)者最關(guān)注的信息。
但一味追求高續(xù)航里程并非好事。一方面,車(chē)輛的成本將提高,不利于電動(dòng)車(chē)的推廣;另一方面,目前現(xiàn)有的鋰電池技術(shù)體系已經(jīng)能夠達(dá)到上百公里的續(xù)航,且仍有進(jìn)步空間,同時(shí)電池快充性能和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也都在快速進(jìn)步和完善的背景下,采用高成本的固態(tài)電池將民用車(chē)輛續(xù)航做到上千公里以上的必要性,其本身也需要打上問(wèn)號(hào)。
在技術(shù)創(chuàng)新的過(guò)程中,企業(yè)要清醒地認(rèn)識(shí)到,新一代電池的規(guī)模制造與降本過(guò)程很難脫離產(chǎn)業(yè)規(guī)律,仍將是漸進(jìn)而長(zhǎng)期的過(guò)程。在此過(guò)程中,企業(yè)應(yīng)將需求交還市場(chǎng),按市場(chǎng)需求產(chǎn)出產(chǎn)品和技術(shù)。與此同時(shí),當(dāng)前鋰電池仍在快速降本的過(guò)程中,未來(lái)大概率仍是分場(chǎng)景的多種路線長(zhǎng)期共存。
記者:段思瑤 孫磊
編輯:裴健如
視頻編輯:祝裕
視覺(jué):鄒利
排版:孫磊 馬原
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