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歐陽明高、曾毓群、楊紅新看固態電池:量產為時尚早

2024-09-03股票

8月28日, 兩家動力電池廠商在同一天公布了自己在固態電池領域的最新成果。

其中,中創新航釋出的「無界」全固態電池, 能量密度達430wh/kg,容量50Ah

另外一家鵬輝能源,釋出的產品則是 20Ah和2000mAh兩款軟包全固態電池,能量密度為280Wh/kg,未來有望做到300Wh/kg以上。

訊息一出,兩家的股價也飛漲起來。

鵬輝能源在A股9月2日收盤27.13元/股,相較其在8月27日的收盤價(24.81元/股)已經上漲接近10%。而利好訊息對於中創新航在港股股價的促漲則沒那麽明顯,自8月27日至9月2日的漲幅為3.2%。

似乎固態電池的大規模鋪開,近在眼前了?

其實不然。 鵬輝能源早在8月22日就釋出公告,表示固態電池預計一年內不會大批次生產;而中創新航高級副總裁、技術長潘芳芳也把全固態電池量產的臨界點設定在2027-2028年。

就在鵬輝和中創新航釋出產品後的第四天,世界動力電池大會上,包括中國科學院院士歐陽明高、 寧德時代董事長曾毓群、比亞迪股份有限公司電池CTO孫華軍、蜂巢能源董事長兼CEO楊紅新在內的一眾高管也都分享了自己關於固態電池量產進度的看法。

無一例外,大家都認為 固態電池的推廣,為時尚早。

01

歐陽明高:固態電池急不得

談及固態電池,歐陽明高以自己在燃料電池20年的經歷來舉例: 一次解決一個問題,不能把十個問題一次性解決。

「首先要解決固態電解質的問題,正極負極都不變,把固態電解質放進去,先把這個問題解決。我們不要正極也變,負極也變,電解質也變,那怎麽可能一次性解決呢?」

歐陽明高院士

他認為, 固態電池不僅是推廣範圍需要循序漸進,固態電池自己的參數也需要一步一個腳印慢慢提升, 而不是迅速在熱管理、能量密度、充電速度等方面完成對傳統液態電解質電池的超越。

歐陽明高舉例稱:「比如,先把固態電池的安全性提高到300Wh/kg磷酸鐵鋰電池那種安全性;再解決固態電池在不同溫度下表現的穩定性問題,這樣會大幅簡化電池熱管理系統;最後逐步將負極材料切換為矽碳路線。」

歸根結底, 歐陽明高不希望現在對於固態電池所宣傳的諸如「能量密度達700Wh/kg」、「續航輕松突破1000公裏」等標簽,成為各家廠商的包袱,最終間接導致欲速則不達的情況出現。

歐陽明高總結道:「最終,我們還是要面向2030年能實作產業化(來推進)。」

02

曾毓群:給固態電池研發進度打分,1-9分僅有4分

根據中國汽車動力電池產業創新聯盟的數據,寧德時代今年上半年以93.31GWh的動力電池裝車總量和46.38%的市場占比位列國內廠商第一。

在三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池細分市場中,寧德時代也分別以68.02%和37.19%的市占比位列第一。

主流技術路線的市占率霸榜,並不代表寧德時代在固態電池領域的研發投入少。曾毓群表示, 寧德時代在固態電池領域的研究已經長達七、八年。

他認為研發全固態電池的關鍵,在於對材料和化學體系的研究, 其中最難的就是「固-固界面」的難題。

固-固界面也是業內公認固態電池需要解決的核心難題之一,為此各家推出了包括但不限於結構奈米化、固態電解質最佳化等方法。

鵬輝能源第一代固態電池內部展示

但曾毓群認為: 「如果用數位1到9,表示固態電池的技術和制造成熟度,1是剛開始涉及這一領域,9是技術成熟,可以投入大規模生產。當前行業最高水平只到了4左右,包括我們(寧德時代)。」

換句話說, 業內最先進的水平也僅做到了生產器件樣品來進行實驗驗證的階段。

甚至「這些器件的使用,有很多邊界條件,如要在6000個大氣壓下,才實作較高的低溫效能等, 這意味著這些器件還無法投入市場套用。

都是認為時候未到,曾毓群更多是從技術角度出發,而寧德時代新能源科技股份有限公司副總裁孟祥峰則是從商業角度出發。

孟祥峰認為固態電池若想大規模量產上車,創新性企業、傳統大型企業都要進入才成,「我們產業鏈供應鏈,以及後續有賴於大的化工企業這些巨頭要進來,保證整條產業鏈要建起來。」

如今三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池都已經建立起來了從原材料礦產到精煉加工,從正負極材料到電芯、整包的完整大規模產業鏈條,而這也是如今動力電池進入0.3元/Wh時代的重要前提。

而孟祥峰的一席話則是在提醒行業, 即便固態電池實作技術突破,可以進行規模生產了,產能和成本依然是需要逐步解決的難題。

03

孫華軍:全固態電池2027年開始上車,2030逐步推廣

與曾毓群相比, 市場份額第二位的比亞迪對於固態電池的態度則稍顯樂觀。

目前,固態電池的電解質材料可分為聚合物、氧化物和硫化物三種技術路線。

比亞迪走的是硫化物路線,其離子電導率要高於液態電解質不少,效能最優,但由於硫化物容易和空氣中的水分發生化學反應,導致其生產條件較為苛刻。

按照比亞迪目前的研發進度,孫華軍認為 自2027年開始,比亞迪的硫化物全固態電池就能夠小批次在中高端電動汽車上實作量產。

比亞迪對於固態電池發展趨勢的判斷

這也符合新技術路線的產品量產套用的客觀規律:產業鏈尚未形成規模,生產成本無法有效降低,只有擁有較強溢價能力的產品能夠負擔高生產成本。

並且2027這個時間點,與公布固態電池產品的鵬輝、中創新航的量產節點相近。

不過,按照孫華軍的判斷,在經過為期三年左右的示範期後, 從2030年到2032年,全固態電池就將向主流電動汽車拓展 :到2032年,搭載全固態電池的電動汽車銷量就將來到12萬輛左右,對應市場規模也將來到接近250億元。

不過, 孫華軍的樂觀也僅限於從長期角度來看待固態電池發展。

孫華軍說:「 目前我們實際的狀態還是從早期的實驗室到工程化這個轉化的過程。 首先,硫化物電池這種幹電極的技術,未來大規模量產還是有問題。其次,固態電池做大之後,界面中間位置的膨脹不只是厚度方向,在其他幾個方向的力怎麽約束?這樣的問題都會暴露出來。」

04

楊紅新:切換矽碳負極路線,為固態電池做好準備

與曾毓群、孫華軍兩位看待全固態電池的角度不同, 楊紅新則從矽碳負極的角度切入。

楊紅新透露, 蜂巢能源供貨給寶馬的基於矽氧負極路線的動力電池,很快就將切換為矽碳負極路線。

而矽碳負極,也是全固態電池中受到不少企業青睞的負極材料。衛藍新能源、輝能科技、清陶能源,以及諸如Solid Power這樣的海外廠商都在基於矽碳負極研發固態電池。

這一負極材料的優勢在於密度較高,能夠達到400mAh/g,高溫條件下理論克容量甚至能夠達到4200mAh/g。

目前來看,由於傳統液態電解質動力電池已經能夠達到300Wh/kg的水平,固態電池若想完全取代液態電解質動力電池,其就必須在能量密度上做到遠超傳統電池的水平。

在這樣的要求下,矽碳負極成為主流技術路線似乎是必然的事情。 孫華軍也表示贊同:「矽碳負極可能是一個在固態電池領域,可以百分之百得到套用的一條技術路線。」

目前,除了蜂巢能源以外,億緯鋰能、中創新航、力神電池等企業也都在積極布局矽碳負極這一領域。

對此,楊紅新也呼籲:「 希望整個行業要特別關註一下它的智慧財產權問題。 我們最近也在做很多調研,做一些澄清,還是需要高度關註的。」