文|韓永昌
編輯|李勤
特特斯拉用 10% 的裁員,展示了這家電動汽車龍頭公司的增長疲态。中國的純電車增速也開始被混動車超越,歐洲市場更是以奔馳爲代表,模糊了全面電動化的時間節點。
電動汽車的終極圖景,難靠當下的液态電池撐起,半固态、固态,成爲了點燃市場情緒的新燃料。
智己汽車官宣 " 固态電池量産上車 ",引發該公司 CEO 劉濤和騰勢總經理趙長江隔空互嗆。廣汽埃安旗下昊鉑于 4 月 12 日發布 " 全固态 " 電池,也讓行業震驚。
資本市場爲之騷動。業務涉及固态電池電解質材料,并且向清陶能源等企業送樣的三祥新材,7 天收獲 6 個漲停闆,德福科技、翔豐華出現 20% 漲停,最爲瘋狂時,Choice 固态電池闆塊 80 隻成份股中 76 隻飄紅。
但在智己官宣次日,其電池供應商清陶能源在直播中淡化了 " 固态電池 " 的說法,稱智己采用的是清陶第一代産品,爲 " 半固态電池 "。不過,這也隻是小插曲。
按照智己汽車的說法,搭載半固态電池的智己 L6 光年版,年内就可交付,而更關鍵的是,其還具備支持大規模工業化的性能和指标:預售價不到 33 萬元(實際售價會更低),支持上千公裏續航,兼顧最高 3C 倍率的快充等。
甚至預售 33 萬元,可能也不是智己爲了市場的流血補貼舉措,據 36 氪從産業鏈多位人士了解,清陶能源對行業的報價就在 0.65 元 /Wh 左右。這個價格隻比三元锂電池每瓦時貴出 0.1 元。
成本、性能和交付都已就位,半固态電池會成爲純電車需求困境的破局者嗎?固态電池的圖景是否因此而更加清晰?
「半固态電池有何進步」
想要理解智己的半固态電池,要先從技術層面看起。
智己 L6 光年版的半固态電池供應商是上汽投資的清陶能源,這也是國内固态電池企業的明星公司之一。
抛開應有的高能量密度正負極和固态電解質不看,清陶能源這款半固态電池的主要技術亮點是 " 幹法一體成型 " 工藝,這是一個嶄新的名詞。
智己官方表示,幹法固态電解質層一體成型技術大大降低了正極和電解質之間的阻抗。
有電池研發人員對 36 氪分析稱,從實現路徑看,這其實是離型膜轉移塗覆技術,将固态電解質轉移至極片表面,智己官方的說法是幹法一體成型。
鑒于離型膜塗覆技術已經比較成熟,因此,幹法一體成型技術," 名字很新,實則不算太大創新 "。
而且清陶能源 CEO 李峥明确指出," 爲增強固态電解質的锂離子導電性,我們在電解質中加入了 10% 的浸潤液 "。這也是半固态電池的通常做法。
作爲對比,蔚來汽車所采用的衛藍新能源的半固态電池,一個核心技術爲原位固化。
原位固化技術很有突破性。但問題在于,新技術總要帶來制造上的問題。據 36 氪了解,蔚來之所以多次跳票 150 度電池包,很大程度上是因爲 " 原位固化的良率做不上去 "。
清陶的半固态電池還有一個争論點在于隔膜。半固态電池和全固态電池一個很重要的區别是隔膜是否存在。如果清陶将隔膜取消,那麽也是電池技術的重大進步,起碼衛藍沒有做到。
雖然在智己的宣傳視頻裏看不到隔膜的存在。但在抖音直播中,清陶能源李峥清楚的展示,智己 L6 所搭載的半固态電池,是清陶第一代電池技術。而第一代電池技術,是存在隔膜的。
這也得出一個結論,智己 L6 光年版所采用的半固态電池,采用成熟技術居多。成熟技術的好處是在量産上困難較小,想必這也是智己 L6 敢将光年版定價不超過 33 萬的原因之一。
對比蔚來的 150 度電池包,智己僅用了 133 度電就做到了續航超過千公裏,在能量密度上似乎已經有了顯著提升。但實際情況可能不然。
智己 L6 的光年電池支持 3C 倍率的快充,而電池的倍率性能和能量密度幾乎是此消彼長的存在,很難在提升倍率性能的同時,也提升能量密度,這也是爲什麽甯德時代在發布第一代 4C 倍率的神行電池時,沒有公布能量密度的原因。
清陶能源 CEO 李峥在直播時明确指出,這款電池包 " 不增加體積和重量 "。在智己的宣傳圖中,我們也能看到,智己 L6 光年版 133 度電池包與 100 度電池包采用的電芯尺寸和設計基本一緻,都是 204 顆方形電芯,這種成組形式在行業内并不陌生,智己 LS6 也采取了如此排列方式,成組效率在 70%-80% 左右。
雖然智己 L6 光年版目前并未登上工信部公告,但是超強性能版 100 度電池包已經公示,其電池包重量爲 585kg。
工信部公告
因此,如果光年版半固态電池包重量同樣是 585kg,電量 133 度,電池包系統能量密度約爲 227Wh/kg。
再将成組效率折中爲 75%,電池單體能量密度約爲 302Wh/kg,如果電芯能量密度想超過 360Wh/kg,成組效率會降至 63% 左右。這是比亞迪 2020 年的水平,在如今動辄成組效率 80% 以上的局面中,想必智己不會允許旗下車型電池包的成組效率低于 70%,畢竟底盤的空間每一寸都很寶貴。
這也意味着爲了做快充,智己舍棄了部分能量密度。那麽爲什麽智己 L6 僅用了 133 度電池包,便做到了蔚來 150 度電池包的續航水平,想必跟整車質量、熱效率、風阻等多方面綜合水平有關。
智己 L6 光年版目前并未登上工信部公告,因此更多的信息還需要等待智己進一步披露。目前市面上對于智己半固态能量密度 368Wh/kg 的論調,均來自清陶早期對其第一代半固态電池産品的宣傳。而智己官方的海報中,沒有明确公布能量密度。
以目前汽車行業的競争形式,能量密度超過蔚來半固态電池包的話,很難不拿來做宣傳。
不過,智己 L6 的半固态電池包,兼顧了續航千公裏和 3C 快充,這幾乎是市面上能看到的性能最爲出色的電池産品,沒有之一。如果這款電池包真能做到大規模交付,那麽智己對推動半固态電池的量産上,确實做了突出貢獻。
「133 度電池包的造價謎題」
半固态向來以造價昂貴而著稱。
據 36 氪了解,目前大部分半固态電池的成本要接近 2 元 /Wh。這也是爲什麽 " 一個 150 度電池包的價格相當于一輛 ET5",因爲 150 度電池包光電芯成本就要 30 萬。
智己 L6 光年版電池包的造價是個謎題,畢竟成本決定了這款電池包是否能大規模量産。
清陶能源一直以低成本聞名,公司 CEO 李峥在多個場合均提到,清陶能源第一代半固态電池的成本與液态锂電池相當,第二代準固态電池成本較液态電池低 20%,2027 年量産的第三代全固态電池,成本較液态锂電池減少四成。
有接近上汽的人士告訴 36 氪,清陶能源半固态電池包的成本大概能做到 0.65 元 /Wh 左右,不會超過 0.7 元 /Wh。這個價格有些超出清陶對第一代産品的預期,但對行業來說已經極具突破性。
如果按照 0.65 元 /Wh 來計算,這款電池包的電芯成本在 8.65 萬元。智己 L6 超強性能版搭載了 100 度三元電池包,按 0.5 元 /Wh 來算,成本則在 5 萬元。
光年版比超強性能版約貴 3.1 萬元,而 133 度電池包,比 100 度電池包約貴 3.65 萬元。除了電池包以外,兩款車型的其他配置相同,這是合理的價格定位。
但如果用材料成本來推測,卻很難得出一緻的結論。
這款半固态電池,使用了超高鎳正極和矽碳負極。一般來說,超高鎳正極的含鎳量起碼會超過 8 成,也就是 811 材料,甚至能達到 9 系。
36 氪了解到,高鎳 811 材料比普通的中鎳 523 材料普遍要貴 25% 左右。按正極材料在電池成本中占比 40%,普通的中鎳(523)三元電池價格爲 0.5 元 /Wh 來計算,僅 811 材料的增加,就會将電池價格增加到 0.55 元 /Wh。
也有固态電池從業者對 36 氪分析:" 如果是比較純粹的半固态,可能是在隔膜上塗一層陶瓷氧化物,這一塊成本至少就得增加 0.2/Wh 或者很高。除非是某種折中方案,不去追求過高的能量密度,安全性能也會好一些。"
因此,多種新材料以及新工藝的應用,這些成本綜合下來,電芯價格很難止步于 0.65 元 /Wh。
如果清陶真的将 133 度半固态電池包的成本做到了 0.65 元 /Wh,這幾乎可以稱爲革命性的進步。這種成本已經讓半固态電池具備了大規模交付的條件。
要知道制造業都需要規模化來降低成本。此前固态電池廠商輝能科技曾測算,當産能在 1GWh 時,輝能的固态電芯成本是液态電芯的 1.6 倍,當做到 7GWh 時,其成本與 NCM622 基本持平。
如果按每輛車搭載 150 度半固态電池包來計算,7GWh 的出貨量,可以搭載約 4.6 萬輛電動汽車。這需要蔚來,智己,以及即将推出半固态電池車型的車企共同努力。
據動力電池産業創新聯盟數據,去年全年和今年 1-3 月份,蔚來的供應商衛藍科技出貨量累計已經有 1.57GWh。如果智己 L6 在下半年形成規模化出貨,7GWh 的目标,或許在 2025 年就可以達到。
但眼下,在半固态出貨量沒有形成規模化的情況下,即便是甯德時代,也無法将半固态電池的成本做到規模交付的水平。
目前市面上的半固态電池量産車型中,極氪 009 和 001 最具代表性,兩款車都搭載了甯德時代的麒麟電池包,而且續航支持千公裏。
其中,極氪 009ME 版(半固态)比 WE 版售價高出 8.8 萬元,極氪 001 的選配千裏版套裝(半固态)要花 10 萬元。售價 58.8 萬元的極氪 009ME 版的具體銷量并沒有官方數字,但極氪 001 的千裏版套裝明确表示限量 1000 台,目前已經停售。
如此對比來看,智己 L6 光年版僅比超強性能版貴 3.1 萬元左右,實在是個奇迹。當然,也有行業人士對 36 氪分析稱,這是個小批量交付的産品,初期不會做大規模。
智己 CEO 劉濤則表示,量産之初," 第一代光年固态電池 " 會有一定限量,畢竟 " 幹法一體成型工藝 " 需要産能爬坡。目前的計劃是,L6 光年版車型将在今年下半年量産交付,短期内産能會有一定限制,但爬坡的速度會非常快,年内會規模化量産交付。
對于以上關于光年版半固态電池包技術層面與成本結構的猜測與推論,36 氪曾與清陶能源負責人尋求交流,截至發稿,未獲回應。
智己 L6 半固态電池包的水平到底如何,還需要等待。能否大規模交付,是檢驗電池的唯一标準。但這場引發固态電池熱潮的讨論,還未停止。
「寫在最後」
固态電池的核心是固态電解質,固态電解質的穩定性,給了電池産品更高的性能天花闆,同時也帶來了目前難以解決的問題——固固界面。
爲了推動量産,行業給出了折中方案,半固态電池。半固态大概可以分爲兩種技術方案,一種是極片中間使用固态電解質,但在極片側塗一層特殊的電解液,通俗來将,就是給固固界面加了一層 " 潤滑劑 ",以此來改善界面問題。另外一種是用凝膠狀的電解質和正負極來配合,這樣也能改善界面問題。
前者有太多代表性企業,清陶的半固态電池就是如此,後者以甯德時代爲代表,其凝聚态電池便使用了凝膠狀的電解質材料。
前述人士告訴 36 氪,固态電池中,哪怕隻添加一點電解液,效果都能立竿見影。因此,隻要使用了電解液的電池,都沒有根本性的解決固固界面問題,也不能稱之爲固态電池。
而一切所謂的濕潤劑、浸潤劑等等,隻要是爲了解決界面問題而存在于極片側的液體,都可以歸類爲 " 電解液 "。
當然,這并不是否定半固态電池,較之當下的液态電池,半固态優勢十分明顯,即能量密度更高。如果半固态電池成本下降,大面積鋪開,會讓當下的電動車續航裏程普遍再上一個台階,這會讓新能源車滲透率再次加速。
更重要的是,半固态和固态的産業鏈很大程度可以共用,比如正負極材料、固态電解質等。半固态電池的上車,會加速固态電池材料上的規模化生産,這也爲固态電池量産在成本上提前鋪路。
日本豐田将固态電池的量産節點放在 2027 年,作爲全球動力電池産業鏈最完善的國家,中國的固态電池隻能提前,不能延後。所以清陶、昊鉑等都将固态電池的量産節點放在 2026 年。
這已經不是公司之間的競争,而是産業體系之間的競賽。這場競賽中,掌握了半固态電池,可能就掌握了成功的一半鑰匙。