固態電池多種技術路線并存,固態電池產業,看好的也有,唱衰的也有,技術路線到底哪個能行?從半固態到全固態,機遇與挑戰并存,固態電池領域投資前景幾何?6月28日,五位行業大咖就固態電池產業化問題展開討論與分享,共創共贏。

2024固態電池產業生態圈企業家峰會現場

2024固態電池產業生態圈企業家峰會現場

6月28日,由中關村新型電池技術創新聯盟、電池百人會、蘇州市新時代工商管理企業家聯合會新能源專委會主辦的“2024固態電池產業生態圈企業家峰會”在江蘇省蘇州市相城區·蘇州國際會議酒店順利召開,共有來自國內知名高校院所學者專家、全球知名車企、電池制造商、材料及裝備以及產業相關初創企業、創投機構等超200位嘉賓參加峰會。

本次企業家峰會旨在匯聚全球產學研金用等各界力量,共同探討固態電池技術的最新進展、面臨的挑戰、解決方案及未來發展趨勢,為產業發展提供新思路、新動力,為加速固態電池技術的創新突破、推動其商業化進程搭建起深度溝通、合作的橋梁和紐帶,助力全球能源轉型和綠色經濟發展。

唱衰與叫好雜糅!機遇與挑戰并存!固態電池技術突圍與投資前景探析

6月28日下午,合源鋰創(蘇州)新能源科技有限公司董事長、總經理劉敏、湖南中科星城石墨有限公司董事長皮濤、深圳市時代高科技設備股份有限公司董事長田瀚溶、東南大學長三角碳中和戰略發展研究院副院長王培紅、青島聯合新能源有限公司董事長劉同鑫等電池新能源產業鏈企業家、專家代表受邀參加本次峰會的互動環節,就“唱衰與叫好雜糅,固態電池技術突圍之路何在?機遇與挑戰并存,固態電池領域投資前景幾何?”話題展開討論與分享。電池網(微號:mybattery)節選了部分互動嘉賓精彩觀點,以饗讀者。

中關村新型電池技術創新聯盟秘書長于清教

中關村新型電池技術創新聯盟秘書長于清教

主持人(中關村新型電池技術創新聯盟秘書長于清教):距離2019年年底疫情爆發,一晃已快五年的時間。大家應該關注到,自從2021年9月底以來,我們的鋰電池產業鏈上市公司板塊已經跌了整整兩年半了。這兩年多來,800多家上市公司,股價腰斬了80%,高的90%,最少也是腰斬將近一半。所以二級市場大家如果不賺錢,對基金、投資人在投資退出等方面也會形成一定的障礙。實際上我們也有小基金、小的投資平臺,我們從去年年底到現在一家沒投,我們也在觀望。因為現在產能的過剩,經過一年的時間,到現在為止還沒有完全出清的跡象,無論是材料、電芯,還是整車,均沒有產能完全出清的跡象。

大家知道,電池有個特點,它裝車后是有八年質保期的,如果說庫存四年了,這個電池就賣不出去了,只能降價處理,所以導致大家從去年到今年上半年看到的是“卷”。有人說“卷”是負面的,我不這么認為,一個行業發生卷,說明我們有資格;一個行業如果不存在了,也沒有資格來卷。當然了,大家不要誤解卷,歸根結底是競爭,到底是產品的競爭、品牌的競爭還是市場的競爭?競爭有良性的,是打價格戰還是打價值戰?一分錢一分貨,材料也好、電芯也好、車也好,不能觸及無限的品質、安全底線。

為什么感覺到今年上半年特別難?因為庫存的電芯生命周期已經過半了,2020年生產的電芯現在裝車基本不可能了,賣給儲能也很難。在末端、應用端,市場需求也受到地緣政治、貿易戰等這樣那樣因素的干擾,這種卷或者這種競爭不是單純的打價格戰。

今天一天的時間,在半固態、準固態、固態電池,很多嘉賓做了前瞻性的分享。很多企業我們都去看過,衛藍新能源去過兩次,贛鋒鋰電也看過,清陶能源連續去過兩次,他們都是半固態。現在,鋰電池的路線,磷酸鐵鋰也好,高鎳三元也好,究竟面臨什么瓶頸呢?

中國鋰電池真正的大發展是從2008年奧運會開始,到現在已經有16個年頭了。到目前仍面臨三大問題:第一,電池能量密度的天花板不可能是無上限的。消費者可能不管那么多,甚至想充一次電一年不用再充,或者說充一次電能跑1萬公里,但續航能力的無限提升是不可能的。第二是安全性,不管是什么方式的動力電池或儲能,總會發生一些不安全的事項。第三是長壽命,我自己就是“重度”的電動車使用者,一跑一兩千公里很正常,所以使用者、消費者最有發言權,就是能量密度的衰減和循環次數以及長壽命的問題。有的車跑了三、五年都衰減到百分之六七十。

回到今天的話題,我們有幸請到在座各位嘉賓,討論兩個話題:首先是固態電池多種技術路線并存,固態電池產業,看好的也有,唱衰的也有,技術路線到底哪個能行?從半固態到全固態,機遇與挑戰并存,固態電池領域投資前景幾何?這兩個問題拋給臺上五位嘉賓。首先請合源鋰創的董事長劉敏先生,對這兩個問題怎么看?

合源鋰創(蘇州)新能源科技有限公司董事長、總經理劉敏

合源鋰創(蘇州)新能源科技有限公司董事長、總經理劉敏

劉敏:各位好,先簡單介紹一下,我起初是在東風汽車做的固態電池,也在東風完成了全國首個固態電池新能源車的示范運營項目。2023年創辦了合源鋰創,聚焦在高性能固態鋰電池的研發、生產和制造。

對于剛才的兩個問題,首先,我認為固態電池一定是未來的方向,這是科研界、行業內討論了十幾年的一致結論。其次,我認為固態電池經過許多科學家前輩及同行的長期努力,其產業化、商業化的契機已到。合源鋰創的固態電池研發,可以理解成是在液態電池巨人的肩膀上進行的,我們團隊花費十六年時間從科學理論走到工程實踐,成功在主機廠成熟車型上交付使用固態電池,就是其產業化切實可行的有力證明。目前,我們開發的高性能固態電池產品,即將實現規?;慨a。

我們選擇蘇州,選擇長三角就是因為這里有很好的固態電池產業化基礎,鋰電供應鏈配套成熟,新能源汽車、儲能、無人機、航空航天、機器人等應用領域在這里都有很成熟的產業鏈資源和應用,我認為成熟的產業鏈配套及優異的營商環境,是催生好企業、好產品的必要條件。在此基礎上,我們結合自身產品特點做了應用端的差異化分析,初期瞄準了低空經濟、機器人等新質生產力的應用領域,我相信這個市場一定是大有可為的,這也是蘇州正在著力扶持的下一個優勢產業,我們必須抓住這一重大機遇。

總體來看,我認為當下固態電池行業存在巨大的商業機會,投資正當時。下面,我分享幾點個人觀點。

第一,固態電池與其說是一個產品,不如說是一個技術平臺。這個技術平臺可以在現有的液態電池產品基礎上,引入固態化技術,以適應不同的應用場景,通過固態化的技術為客戶提供最佳能源解決方案。

第二,固態電池的產業鏈配套日趨成熟,足以支撐我們做好產業化。比如正負極材料、隔膜、電解液等鋰電主材在中國已經非常成熟,固態電解質材料也已經發展十余年,并且已經在車規級固態電池上使用超兩年,這意味著固態電池的供應鏈端已經可以很好地支撐固態電池產業化,尤其是在中國。合源鋰創經過兩輪市場化融資,持續引入產業鏈上市公司股東,就是在快速構建固態電池產業聯盟生態,與上下游伙伴一同發展,才能更高效地行走,踐行固態電池產業化。

第三,屬于固態電池的藍海市場正在到來。目前鋰電行業存在兩極分化的局面,新能源汽車、儲能行業持續承壓,傳統液態電池同質化嚴重,這都是鋰電行業目前正在經歷的陣痛。但是,今年年初以來,一個新興賽道為鋰電行業帶來了新的生機,那就是以低空經濟、機器人為代表的新質生產力,其對電池提出了更高的性能要求,為下一代鋰電池,即固態電池,開辟了一條新的藍海市場。我們有理由相信,隨著固態電池在新興應用領域的不斷突破,固態電池產業化日趨成熟,終將會影響到整個新能源產業,包括新能源汽車、儲能及消費電子。合源鋰創致力于成為高性能固態電池產業化踐行者,我們希望與同行攜手共進,共同開創屬于中國的固態電池事業,提升國際影響力。我們希望結識更多志同道合的合作伙伴,共創共贏!

于清教:總結兩個觀點:第一是賽道是確定的,那就努力去做。第二,不要過渡擠獨木橋,高鎳三元、磷酸鐵鋰路線的電池產能都過剩,那就去走藍海市場,比如低空經濟等其他應用場景。皮總,您剛剛從國外回來,從中歐對比來看,結合著我們的兩個問題,您有什么感觸?

湖南中科星城石墨有限公司董事長皮濤

湖南中科星城石墨有限公司董事長皮濤

皮濤:我們公司是湖南中科星城,是做負極材料的,進入這個材料行業有二十多年了。針對固態電池,我個人覺得,人生要有夢想,萬一實現了呢?在固態電池行業,我本身就是抱著學習的態度,也想了解一下固態電池整個進展情況以及未來的方向到底在哪里。我談談自己在材料體系發展方面的想法。

鋰電池行業的發展,當時在消費市場需求是確定的,并且產業發展的方向是確定的。后來,由消費轉移到動力這一塊,已經經過了將近二十年的市場培育。我認為在2010年左右比亞迪敢做動力電池,包括更早的其魯教授做“863”計劃時,那是個萌芽,當時這個萌芽在2007、2008年。直到這個產業鏈在2010年到2015年還是剛剛冒出個頭,隨后從2015年開始爆發。其實它有巨大的支撐:一是市場需求有了明確方向,二是整個產業鏈包括整個制造業,涉及裝備、工藝的問題已經定型了,機器相對成熟,后面推動這個產業發展就順理成章。

中國在整個制造方面,今天也談到了成本的問題,我記得在十年前跟歐洲的企業家探討電池成本,他們給我們提出的目標是100美金,相當于700塊錢。但是我們提前8年左右的時間就達到了這個標準,生產的力量是很強的。

從目前的固態電池,我今天一天學習下來,覺得裝備的研發和產業的跟進,大家的技術都在做大量的儲備。我們原來一直為了半固態電池做研發,十年,進行了一系列研究,一直在等待這個機會。在全固態方面,每家企業都有自己的特點,沒有誰能說服誰。這里就有一個問題,在這種情況下,所有上下游產業鏈,不敢量產化投入。主要源于技術方向上有些不確定性,這就需要我們確定一個相對正確的方向,電池企業在全固態電池的工藝技術方面,要盡快有確定性方向,上下游才可以在產業鏈配套方面做一些工作,不會導致資本投入有更大的沉沒成本。

還有一點,這個話可能比較偏頗,我也很贊成固態電池是未來方向,但是由于成本較高,400-500Wh/kg的能量密度在常規的普通家用轎車里面沒有太大的需要。但是在其他領域有沒有需要?有的,低空航天技術,也包括長途的運輸車輛就需要這個密度高的。一旦應用場景確定之后,這塊才能盡快投向市場。目前投入市場的蔚來150度電汽車在普通的老百姓層面,它的需求量并不是那么大?,F在液態電池已經形成了價格錨定效應,太便宜了,固態電池高個30%、50%,除了高檔車型,老百姓是很難接受的。

于清教:像國家提出的耐心資本一樣,我們也需要耐心制造、耐心產品、耐心營銷。很多人前十五年掙快錢掙慣了,恨不得今年投上明年就能盈利。耐心,這是我們今年心態的變化,有時候慢下來或者放緩可能是最好的前行。田總也是行業老兵了,請談談您的看法。

深圳市時代高科技設備股份有限公司董事長田瀚溶

深圳市時代高科技設備股份有限公司董事長田瀚溶

田瀚溶:我是時代高科的田瀚溶,作為裝備行業的代表,我就從裝備這塊講講固態電池。

2016年由于業務服務我訪問了美國波士頓24M公司,才真正接觸到固態電池。今天,像寧德時代、比亞迪、國軒高科、蜂巢能源、贛鋒鋰業、億緯鋰能、孚能科技等等,也包括LG和松下,這些都是時代高科的重要客戶,在與這些客戶的合作中,我們了解到,其實這些企業都在長期地、持續地研發固態電池,當然我們也在根據客戶的需要緊密配合。

時代高科作為方案提供商,必須開發適用于固態電池的真空干燥設備。

首先,我們必須從機理上分析開發,從機理上分析,水分來源于哪里?為什么要去除水分?固態電池的水分主要來源于正極材料、負極材料還有環境。真空干燥設備必須考慮這些因素,比如如何去除材料空隙中的固態水,這類結晶水在常壓150℃才會汽化。我們要針對材料、環境、生產工序去開發設備。從美、日、韓的角度看,他們大多希望在工序前段解決,即從材料開始,例如三元、NCA、硅鋰負極等,這些都是材料體系。電解質不管是液態、半固態還是固態的,都是要充分利用它的孔隙,孔隙效率利用越高,電池容量才越高,但是前提是把藏在這些孔隙里面的水分要排出來,水分同時也影響到電池的安全性和一致性,這些都是我們在工藝工序、設備功能設計必須要充分考慮的。

其次,我們要考慮環境的影響。日本和韓國的電池企業,他們在原材料制備以后,整個生產工序都把環境水分控制得非常好。剛才有專家講到固態電池制造工序的整個環境露點要達到負60度,說實話,目前國內電池制造環境基本達不到,露點真正保持到負40度就不錯了。露點說的是溫度,實際代表的是環境的濕度即水分含量。環境中的水分會被電池材料富含的孔隙迅速吸附,這些水分會以液態水、氣態水和結晶水存在。尤其結晶水,它是以固態形式存在于裂隙里面,要想去除它是非常困難的,因為結晶水在常壓下需要150度才會汽化。在固態電池生產過程中,我們針對結晶水,在正負極材料制備工序開發高真空隧道爐,在極片制備工序開發開卷烘烤設備,保證了固態電池的材料水分含量達到比較低的程度。

第三,我們必須從市場的需求去考慮設備功能配置。市場對價格因素、質量因素、功能因素有不同的訴求,以及現有的已經建成的生產能力、生產規模和對應的各項成本,都會嚴重影響未來的走勢。我們認為,固態電池、半固態電池和液態電池,各有自身存在的價值,都會比較好地滿足不同需求、不同的細分市場,在相當長的時間里,液態電池、半固態電池和全固態電池會同時并存。因此,相應的液態電池、半固態電池和全固態電池裝備也會長時間并存。

最后,我還是認為固態電池是未來重要的發展方向,是比較理想的技術路線。我們說共產主義是理想,前途很光明,道路很曲折,固態電池的發展也應該是前途光明的,但是曲折的道路也要有思想準備。剛才于總說到了卷的事情,我估計我們新能源產業鏈還要卷一兩年,直到大家都卷不動為止,我希望我們這個產業鏈不要像當下這么急,能慢慢地平靜下來,只有可持續性地發展,大家才能看到未來,才能看到固態電池的成功。

于清教:好,謝謝田總。實際半固態、準固態、全固態,要有好的產品,必須裝備先行。沒有好的裝備,不可能出來好的產品。工藝再簡單、再優化,設備干不了,產品量產也實現不了。我們現在鋰電池的大部分設備是國產化,希望在固態電池上,設備要做前瞻性的開發。下面有請王院長談談自己的想法。

東南大學長三角碳中和戰略發展研究院副院長王培紅

東南大學長三角碳中和戰略發展研究院副院長王培紅

王培紅:我來自東南大學長三角碳中和戰略發展研究院,前面我一直做的是稱之為“中觀”研究,而在碳研院是做“宏觀”研究,今天我也從“宏觀”的角度談一點看法。

先回答于總這邊的兩個問題,第一個,從技術發展來看,固態電池是必然方向。第二個,從商業投資角度,雖然有很多變化,但是這依然是個熱土。至于說原因,今天一整天的報告,實際都在說明上述問題。

余下來的時間,我想說說感想。第一個是感謝蘇州,感謝相城,蘇州也好、相城也好,為創新創業提供了很好的環境。今天這個會能在這兒舉行,也是蘇州各級政府一種眼界。第二個,非常感謝中關村新型電池技術創新聯盟,今天這個會讓我有個非常強的感受,把這個產業鏈生態圈的所有企業聚集在一起,而且能夠開誠布公把相關的研究進展、存在的問題展現出來,這個難能可貴,對于技術的發展有至關重要的影響。希望我們的聯盟繼續在這條路上走下去。

說到產業,說到固態電池多元化的技術路線,讓我感慨良多。原來我看到了固態電池多元化的技術路線,從“中觀”研究的角度看,表明這個技術處于一個大爆發的前期。從會議上聽到也看到了:“互相都說服不了,都有自己的堅持”,這也恰恰是技術突破前的膠著。作為企業來說,要說服市場,同時要說服投資人,都需要證明我這個技術是最好的,都在持續發力。從“宏觀”的角度看,發展固態電池是大勢所趨,電池技術發展的目標:一是安全性,因為安全對于使用場景來說非常重要;二是高能量密度,雖然對于車用來說,未必越高越好,但畢竟提高了能量密度之后,應用場景會多元化,對于電池企業來說,對于行業來說,有更大的發展空間;三是成本控制,好的技術一定是具有技術經濟性的技術,好的具有市場競爭力。    

于清教:謝謝王院長,從戰略的高度給行業高屋建瓴地分析,謝謝您。劉總,談談您對這兩個問題的想法。

青島聯合新能源有限公司董事長劉同鑫

青島聯合新能源有限公司董事長劉同鑫

劉同鑫:我們是做換電的,門口廣場有我們換電的車和站的演示,可能大家都看到了,其實我們很期待固態電池能盡快上市,甚至半固態都行。我們的換電方案跟傳統是不一樣的,傳統換電基本是上下摘取或者左右摘取,而我們采用第三個方案,前端摘取更換電池。

這個方案實現了三大功能,也是突破了目前傳統換電的三個瓶頸。第一個是電池很難適應標準化,第二是很難適應全系車型,第三是很難戰略性投資,密集布設。而我們的電池是一塊標準電池的不同數量串并組合,形成不同電壓、不同的容量的大電池組,可以適配全系車型。這一下就解決兩個問題,一個是電池標準化,一個是車的適配性問題。但是,還有一個最重要的問題,我們換電站的經濟性,如果做出來以后沒有很強的經濟性,不能為客戶創造更好的價值,肯定技術沒有意義。所以,我們的方案,一個最大的優勢,我們換電站是小型化,經濟性非常強,盈利非???。這種情況下,可以大量密集布設。

換電,這里面一個核心的問題,就是換電站的密度。為什么說油車沒有一個續航的概念呢?我們買車的時候,從來沒有說問問油箱續航多少,因為我們有很多加油站。如果我們的換電站布設到相當于加油站的密度,甚至比加油站的密度還高,就不存在續航的問題。所以,我們的方案,能夠把目前換電存在的三大核心問題解決掉。

我們現在用的電池是磷酸鐵鋰電池,它有兩個不足:一個是能量密度比較低,一個是低溫性效果不太好。我們要求電池的體積能量密度要高一些,因為涉及到一塊電池標準的容量。我們現在電池的大小是長1155mm,寬度是560mm,厚度是135mm,這個體積下,我們用的是鐵鋰,目前容量只有18.3度,顯得有點小。如果說換成固態,哪怕是半固態,在這個體積下,我們的容量可以達到35度。如果是這個容量的話,就非常完美了。但其實不用達到35度,能達到25度就完全可以,A00級只需要裝一塊電池就可以了,A級裝兩塊,B級裝三塊,這個容量是完全可以的。換一次電,保證續航350-400km。其實在行業內有個計算值,單位能耗和電池的大小,包括油箱的承載量,在300-350km的續航,它的單位耗能是最經濟的。我們可以讓這個車跑1000公里,但是電池就會很大,每行駛一公里的能耗就很高,油車也是這樣。

希望固態電池廠商跟我們對接一下,現在有兩家企業正在給我們送樣測試,我們需求量是很大的,今年大概是3-5萬塊,明年可能需要50萬塊,后年可能需要幾百萬塊。這不是吹的,因為用我們的方案,換電模式成立,車的競爭力非常強,我們現在有大量車子的訂單。每個車,大家可以看到,輕卡里面裝了三塊電池。如果一年賣10萬臺輕卡,就需要30萬塊電池。再加上換電站里面可交換的電池是20%,應當需要36萬塊電池。如果是100萬臺車的話,就是360萬塊電池。希望電池廠商可以和我們對接一下。

于清教:劉總是不管什么路線,只要能滿足需求就可以。

最后請大家用最后一句話,總結一下這一天最大的感受和對未來的期望。

劉同鑫:固態電池或者半固態,盡快上市,我們需要大量采購。

王培紅:產、學、研、用、金要密切合作,在這個平臺上發揮作用。

田瀚溶:我們的同路人越來越多,謝謝。

皮濤:我認為固態電池既然方向是正確的,我們就朝著這個方向去努力。

劉敏:大家一起協同,做固態電池的企業會越跑越快,越跑越穩。

于清教:謝謝。我也總結一下,首先,做難而正確的事,人生才有意義。第二,相信你的選擇,只要賽道、趨勢對了,越努力越幸運。第三,我們的主題是生態圈,希望固態電池未來不再像原來鋰電池早期的體系一樣,我們建立一個真正的生態,你中有我,我中有你,互相成就,互相成全。

(以上觀點根據論壇現場速記整理,未經發言者本人審閱。)

[責任編輯:林音]

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