[汽車之家 行業(yè)] 銷售額為0,，市值超過1000億元,，這不是神話,，而是一家美國固態(tài)電池企業(yè)Quantum Scape（簡稱QS）創(chuàng)造的奇跡。
這家企業(yè)在2020年11月借殼上市,，登陸美國紐交所,，股價最高時,，市值一度超過3000億元，被股民稱為電池領(lǐng)域的一支妖股,。
QS為何如此受資本追捧,？固態(tài)電池的時代來了嗎？產(chǎn)業(yè)化真實進(jìn)展究竟如何,？
■ 資本狂歡的背后
鋰電池是打開電動車時代大門的鑰匙,。
自2008年鋰電池應(yīng)用于新能源汽車以來，動力電池的能量密度已經(jīng)由最初的100Wh/kg提高到250Wh/kg,。當(dāng)前技術(shù)體系下,，動力電池能量密度無法一直提升，能量密度和安全是博弈的兩端,。
這兩年,，頻發(fā)的電動車起火事故正敲響警鐘，動力電池能量密度正在迫近極限,。行業(yè)普遍認(rèn)為,，300Wh/kg的能量密度將是液態(tài)電解質(zhì)鋰電池的天花板。
而固態(tài)電池正是打破限制,，讓電池能量密度,、安全性更上一層樓的關(guān)鍵。QS高市值的背后,，是市場對下一代動力電池技術(shù)的期待,。
這家成立于2010年的初創(chuàng)公司，得到了大眾集團(tuán),、上汽集團(tuán),、大陸集團(tuán)和比爾·蓋茨等優(yōu)質(zhì)資本的支持，被認(rèn)為是最接近量產(chǎn)的固態(tài)電池創(chuàng)新企業(yè),。
固態(tài)電池核心技術(shù)難點(diǎn)在于電解質(zhì),。
電解質(zhì)是鋰離子傳輸?shù)闹匾浇椋瑢﹄姵匦阅苤陵P(guān)重要,。目前,，市場上主流的固態(tài)電池按電解質(zhì)的不同可分為三種類型：聚合物、硫化物和氧化物,?；诓煌夹g(shù)體系的固態(tài)電解質(zhì)材料，各具優(yōu)勢和挑戰(zhàn),。
其中,，氧化物材料的柔韌性比較差，界面接觸較差,，會導(dǎo)致界面阻抗增加,；聚合物則存在著導(dǎo)電率過低的問題,，比現(xiàn)在液態(tài)電解質(zhì)的導(dǎo)電率低4-5個數(shù)量級；硫化物固態(tài)電池則面臨電解質(zhì)對空氣敏感,、制造條件苛刻,、原材料昂貴、規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)不成熟等問題,。
QS聲稱，他們已經(jīng)解決了電解質(zhì)難題,。2015年左右,，QS發(fā)現(xiàn)了一種可以規(guī)避上述種種弊端的材料，并花費(fèi)5年時間來研究如何有效生產(chǎn)這種材料,。按照QS的表述，這種材料已經(jīng)被生產(chǎn)出來,，從根本上解決了阻礙固態(tài)電池商業(yè)化的基礎(chǔ)科學(xué)難題,。
目前，QS以擔(dān)心被競爭對手竊取為由,，拒絕詳細(xì)透露其固態(tài)電解質(zhì)材料,。
盡管如此，電池專家,、前特斯拉聯(lián)合創(chuàng)始人J.B. Straubel給予了QS極高的評價：“Quantum Scape有機(jī)會重新定義電池行業(yè),。”
然而,，想重新定義電池行業(yè)不止QS一家,。在這場角逐中，傳統(tǒng)電池巨頭,、車企,、初創(chuàng)電池企業(yè)都牟足了勁。
行業(yè)普遍分析,，2025年將是固態(tài)電池真正落地的關(guān)鍵時間點(diǎn),。從公開透露信息來看，有三家企業(yè)表態(tài)最為強(qiáng)勢,，除了QS以外,，另外兩家分別為輝能科技和豐田汽車。
■ 搶灘2025
爭奪最早落地時間點(diǎn),，QS將量產(chǎn)時間定在2024年,，并表示將與大眾集團(tuán)成立合資企業(yè)生產(chǎn)固態(tài)電池，并為其電動車供應(yīng)電池,。
今年1月,，QS公司在社交媒體上披露,，其固態(tài)電池產(chǎn)品能量密度超過1000Wh/L，完成近1100次的循環(huán)測試,，仍可保持80%以上的容量,。
“我們是第一個解決固態(tài)問題的人，沒有其他固態(tài)系統(tǒng)可以接近這個”,，QS創(chuàng)始人Jagdeep Singh在一次對話中自信的表示,。
輝能科技正在直面挑戰(zhàn)這份自信。這是一家來自中國臺灣的創(chuàng)新公司,，稱其技術(shù)要領(lǐng)先QS七年,。
不同于QS對電解質(zhì)技術(shù)的保守，輝能科技透露,，其選擇的技術(shù)路線是氧化物體系,，正極和負(fù)極則同QS一樣，分別采用三元材料和金屬鋰,。
輝能科技表示,，其原型電池已經(jīng)制造出來，質(zhì)量能量密度達(dá)到383Wh/kg,，體積能量密度為1025Wh/L,，循環(huán)測試可以做到500次。
關(guān)于量產(chǎn)計劃,，輝能科技也與QS相近,，預(yù)定在2023年進(jìn)行試產(chǎn)，2024年量產(chǎn),。與輝能科技公開合作的企業(yè)有4家,，一汽、天際,、蔚來以及愛馳,。
從兩家企業(yè)公布的信息來看，產(chǎn)品性能,、量產(chǎn)時間都非常接近,。輝能科技叫板QS是噱頭還是實力？還有待觀察,。目前,，能明顯看出輝能科技領(lǐng)先的部分，是其生產(chǎn)線的建設(shè)進(jìn)程,。
輝能科技已經(jīng)確定在浙江杭州的青山湖科技城選址建廠,，該項目計劃總投資380億元，累計產(chǎn)能7GWh,，預(yù)計今年6月前完成1GWh的產(chǎn)線建設(shè),。
按照輝能科技的說法,，其本身技術(shù)準(zhǔn)備和驗證已經(jīng)問題不大，后續(xù)主要解決產(chǎn)線建設(shè)以及供應(yīng)鏈體系成熟的問題,。
固態(tài)電池的量產(chǎn)需要經(jīng)歷實驗室-小試-中試-量產(chǎn)等環(huán)節(jié),。輝能科技認(rèn)為，其他企業(yè)多數(shù)處于小試,、中試階段,，而其本身已經(jīng)走到規(guī)模量產(chǎn)階段。
同時,，這家狂傲的企業(yè)判斷,，豐田汽車在固態(tài)電池領(lǐng)域的布局要遠(yuǎn)快于QS等其他企業(yè)，但也與之有四年的差距,。
豐田是業(yè)內(nèi)公認(rèn)在固態(tài)電池領(lǐng)域最有實力的玩家之一,。追溯其布局時間來看，豐田最早提出相關(guān)動態(tài)是在2008年,，與固態(tài)電池初創(chuàng)企業(yè)Ilika展開合作,。
2014年，豐田宣布其正在進(jìn)行固態(tài)電池開發(fā)工作,，并擁有最多的技術(shù)專利。2017年,，豐田宣布與松下攜手,，表示雙方將在固態(tài)電池研發(fā)方面進(jìn)行長期且深入的合作。
圍繞動力電池領(lǐng)域的合作,，豐田與松下還成立了一家合資公司Prime Planet Energy＆Solutions Inc.,，前后者持股比例為51：49。這家合資公司在2020年4月份開始運(yùn)營,，現(xiàn)在有大約5100名員工,。
豐田采用的是硫化物技術(shù)路線，原本計劃在2020年東京奧運(yùn)會展示固態(tài)電池研發(fā)成果,。受疫情影響,，不得不將計劃推遲到2021年。
盡管沒有透露具體數(shù)據(jù),，豐田表示,，已經(jīng)按照計劃成功制造出固態(tài)電池的樣品，且安裝到概念車上,，希望成為全球首家量產(chǎn)搭載固態(tài)電池汽車的廠商,，計劃于2021年推出原型車，2025年左右開始量產(chǎn),。
■ 改良技術(shù)競賽
從三家領(lǐng)跑的企業(yè)來看,，普遍將固態(tài)電池量產(chǎn)時間設(shè)定在2025年左右,。而那些即將在2021年、2022年量產(chǎn)的說法從何而來,？
2021年1月,，蔚來汽車在NIO Day上宣布，將在2022年發(fā)布一款單體能量密度達(dá)360Wh/kg的固態(tài)電池包產(chǎn)品,。
一石激起千層浪,，炸出了幾家國內(nèi)專注固態(tài)電池的初創(chuàng)企業(yè)，包括輝能科技,、清陶能源,、衛(wèi)藍(lán)新能源等。查閱資料來看,，這些企業(yè)都有近期量產(chǎn)固態(tài)電池的計劃,。
一位電池專家向《車市物語》透露，實際上,，這幾家聲稱量產(chǎn)邊緣的企業(yè)均未達(dá)到全固態(tài)電池的水平,。目前聲稱即將量產(chǎn)的企業(yè)，多數(shù)是傳統(tǒng)技術(shù)路線的改良,，或為固液混合的產(chǎn)品,。
以輝能科技為例，其聲稱全固態(tài)鋰金屬電池,，但電解質(zhì)仍非100%的固態(tài),，而是90%的準(zhǔn)固態(tài)。
另外兩家初創(chuàng)企業(yè)的發(fā)展來看,，清陶能源和衛(wèi)藍(lán)新能源均在2016年成立,，前者由清華大學(xué)團(tuán)隊組建，后者依托中國科學(xué)院物理研究所,，技術(shù)路線上也均采用氧化物固態(tài)電解質(zhì),。
清陶能源先后獲得北汽、上汽,、廣汽等車企投資,，并與合眾新能源達(dá)成合作，共同推進(jìn)固態(tài)電池的研發(fā)與應(yīng)用,，雙方對新款哪吒U進(jìn)行了近兩年的聯(lián)合研發(fā)和測試,。
『哪吒U』
2018年，清陶能源建成國內(nèi)首條固態(tài)電池產(chǎn)線,，主要投用于特種電源,、高端數(shù)碼等領(lǐng)域。2019年7月，清陶能源年產(chǎn)10GWh固態(tài)鋰電池項目簽約在江西省宜春市,。
衛(wèi)藍(lán)新能源則在北京房山與江蘇溧陽擁有兩大生產(chǎn)基地,。溧陽工廠計劃生產(chǎn)無人機(jī)電池，產(chǎn)能設(shè)計2億瓦時,，生產(chǎn)可5C連續(xù)放電的270Wh/kg混合固液電池,。
在動力電池領(lǐng)域，衛(wèi)藍(lán)新能源完成了300Wh/kg以上高鎳三元正極的混合固態(tài)電池設(shè)計開發(fā),，循環(huán)壽命達(dá)到1200次以上,。根據(jù)整車廠導(dǎo)入周期18-24個月考慮，這家公司表示,，固態(tài)電池產(chǎn)品預(yù)計在2022年量產(chǎn),。
不同于初創(chuàng)企業(yè)的孤注一擲，在競爭格局中,，保持領(lǐng)先位置傳統(tǒng)電池巨頭們做好了兩手準(zhǔn)備,。一邊布局固態(tài)電池，一邊繼續(xù)挖掘液態(tài)電池的改良空間,。
傳統(tǒng)電池企業(yè)在不斷改善電池的封裝工藝,，例如，比亞迪的刀片電池,、蜂巢能源的疊片電池,，寧德時代的CTC技術(shù)，以及特斯拉的4680無極耳電池,。
同時,，也針對正負(fù)極材料進(jìn)行改良，例如,，摻硅補(bǔ)鋰,，超高鎳電池等,。所謂摻硅補(bǔ)鋰,，就是通過提高負(fù)極中硅的含量，同時增加鋰的含量,，以彌補(bǔ)因硅含量提升而導(dǎo)致的電池在充放電過程中鋰損耗的提高,，進(jìn)而提升電池性能。
超高鎳電池則是進(jìn)一步提高正極材料中鎳的含量,，目前的高鎳電池是指NCM 811體系,，后續(xù)還可能會出現(xiàn)鎳鈷錳比例為9：0.5：0.5的新一代電池。
總體來看,，在全固態(tài)電池真正到來之前,，動力電池市場還將有一場圍繞改良技術(shù)展開的革命。
寫在最后：
在液態(tài)鋰電池時代，市場份額主要集中在中日韓等地的幾家電池巨頭手里,，這些企業(yè)已經(jīng)建立牢固的技術(shù)及資源壁壘,，后來者幾乎沒有入局機(jī)會。
固態(tài)電池時代的到來則打開了一個新通道,，國內(nèi)外創(chuàng)業(yè)公司都頻頻涌現(xiàn),。與此同時，也為車企重新掌握電池技術(shù)主動權(quán)帶來機(jī)會,。
一方面,，豐田、特斯拉等企業(yè)在積極布局電池技術(shù),，另一方面,，Quantum Scape、Solid Power,、輝能科技,、清陶能源、衛(wèi)藍(lán)新能源等專注固態(tài)電池的初創(chuàng)企業(yè)開始嶄露頭角,。
初創(chuàng)企業(yè)快速發(fā)力,，集中固態(tài)電池技術(shù)單點(diǎn)突破，但這些企業(yè)背后往往都有車企的身影,。例如,，大眾與QS、豐田與松下,、寶馬與Solid Power等,。
相比之下，在釋放的固態(tài)電池技術(shù)的進(jìn)展中,，松下,、寧德時代、比亞迪,、三星,、LG、SKI等頭部企業(yè)的聲音反而較弱,，但這些企業(yè)在固態(tài)電池領(lǐng)域的布局也同樣不可忽視,。
巨頭們沒有過早釋放信息或許有兩方面考慮：一方面，這些企業(yè)瞄準(zhǔn)的是全固態(tài)電池,，技術(shù)成熟度還不夠,，另一方面，作為電池領(lǐng)域的守擂者,，這些企業(yè)也沒有那么快掀開底牌的必要,。
不論如何，從“液態(tài)”轉(zhuǎn)向“固態(tài)”，每一步都十分艱難,。
除了要解決基礎(chǔ)科學(xué)難題,，固態(tài)電池量產(chǎn)還面臨著生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品一致性保障,，規(guī)?；杀究煽匾约肮?yīng)鏈配套成熟的問題。
全固態(tài)電池到來仍需5-10年,，在此之前,，動力電池還要經(jīng)歷一個技術(shù)改良的過渡階段。（文/汽車之家 肖瑩）
