汽車(chē)電動(dòng)化進(jìn)程中最根本的當(dāng)屬動(dòng)力電池領(lǐng)域，但由于2019上半年特斯拉、蔚來(lái)、比亞迪等先后發(fā)生車(chē)輛自燃事故，包括最近剛剛“火”了的威馬，都導(dǎo)致消費(fèi)者對(duì)三元鋰電池安全性的擔(dān)憂與日俱增，可以說(shuō)給電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)娏艘慌铔鏊?/p>
另一邊，新興造車(chē)勢(shì)力恒大新能源汽車(chē)卻在如火如荼地?cái)U(kuò)張，四處招兵買(mǎi)馬，僅9月對(duì)外發(fā)布的招募令中，就計(jì)劃招聘8000人，其中與固態(tài)電池相關(guān)的職位便赫然在列。
●固態(tài)電池相關(guān)政策動(dòng)向：逆向倒逼，技術(shù)應(yīng)用的必然
日本最大公立研究組織—新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)，在2008年發(fā)布的電池研發(fā)路線圖中，就明確指出，要將固態(tài)電池作為未來(lái)新一代電池的發(fā)展方向。
而中國(guó)也一直力爭(zhēng)在該領(lǐng)域取得全球領(lǐng)先地位，所以在2017年2月由工信部等四部委聯(lián)合發(fā)布的《促進(jìn)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方案》通知中，便首次提出要重點(diǎn)推動(dòng)固態(tài)電池等新體系動(dòng)力電池的應(yīng)用，力爭(zhēng)使單體電池能量密度在2020年和2025年分別達(dá)到400Wh/kg以上及500Wh/kg。
事實(shí)上，為落實(shí)國(guó)務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》，即在2020年，新型鋰離子動(dòng)力電池的單體能量超過(guò)300Wh/kg，系統(tǒng)能量超過(guò)260Wh/kg的目標(biāo)，過(guò)去國(guó)家一直在政策端不遺余力鼓勵(lì)車(chē)企搭載的動(dòng)力電池向高能量密度、低電耗技術(shù)方向發(fā)展。
近三年來(lái)，新能源車(chē)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格化趨勢(shì)就是最好的例證。自2017年開(kāi)始，在純電動(dòng)車(chē)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)將電池能量密度納入考量后，2018年及2019年繼續(xù)對(duì)電池能量密度的準(zhǔn)入門(mén)檻及要求水平提出嚴(yán)苛限制(目前國(guó)家補(bǔ)貼金額=標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)貼額*電池能量密度加權(quán)值*電池能耗率系數(shù))，倒逼車(chē)企電池進(jìn)行技術(shù)升級(jí)。
也正是通過(guò)這這種政策上的變相引導(dǎo)，使得我國(guó)新能源車(chē)用動(dòng)力電池水平的發(fā)展取得了舉世矚目的成就。僅根據(jù)工信部新能源車(chē)推廣目錄統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，純電動(dòng)乘用車(chē)配套的動(dòng)力系統(tǒng)能量密度從2017年第1批的100.1Wh/kg攀升到2019年第7批的150.7Wh/kg，同比提升51%。但同時(shí)，我們也不得不承認(rèn)，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中續(xù)航里程排名靠前的主要車(chē)型來(lái)看，電池系統(tǒng)能量密度均不超過(guò)185Wh/kg。
換句話說(shuō)，在如今電動(dòng)乘用車(chē)大多采用三元鋰電池的體系下，300Wh/kg的電池密度目標(biāo)已經(jīng)成為不可逾越的“天花板”，而相比傳統(tǒng)動(dòng)力電池，固態(tài)鋰電池的能量密度可以提升1-2倍左右，且沒(méi)有自燃等安全事故隱患。顯然，為完成未來(lái)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，同時(shí)在相關(guān)政策的變相鞭策下，各車(chē)企肯定會(huì)迎風(fēng)而上，固態(tài)電池商用化的趨勢(shì)也成為必然。
●海外車(chē)企發(fā)展形勢(shì)：搶跑了，但新一代固態(tài)電池應(yīng)用時(shí)間上，卻與國(guó)內(nèi)規(guī)劃目標(biāo)接近
當(dāng)前，在世界汽車(chē)產(chǎn)業(yè)全面新能源化趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn)的背景下，固態(tài)電池作為下一代電池的重要選擇，在全球范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注。
從大勢(shì)上講，真正高水平的固態(tài)電池將在2020年前后，以先行落地少量試制產(chǎn)品的方式，將逐步開(kāi)始商用化，并在2025年左右，真正在全球范圍內(nèi)普及開(kāi)來(lái)。
首先，按各個(gè)區(qū)域的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，法國(guó)雖然在車(chē)載固態(tài)電池上的應(yīng)用最早、普及應(yīng)用率也高，但是由于其技術(shù)水平低，實(shí)際參考意義不大。而針對(duì)目前受追捧的高水平固態(tài)電池，根據(jù)公開(kāi)信息顯示，日本車(chē)企整體技術(shù)規(guī)劃及應(yīng)用進(jìn)度整體較快，其中最為領(lǐng)先的當(dāng)屬豐田，已經(jīng)對(duì)外展示了處于試制階段的固態(tài)電池樣品，并計(jì)劃在明年奧運(yùn)會(huì)期間，率先將搭載高水平固態(tài)電池技術(shù)的電動(dòng)車(chē)進(jìn)行小批量的投放使用。
其次，是德國(guó)及韓國(guó)車(chē)企，包括奧迪、寶馬、大眾及現(xiàn)代在內(nèi)，均制定規(guī)劃，預(yù)計(jì)在2025年前后將量產(chǎn)目前正在研發(fā)的固態(tài)電池，其中奧迪的規(guī)劃水平相對(duì)靠前，計(jì)劃在2023年推出應(yīng)用該技術(shù)的高性能車(chē)型。而按各企業(yè)的技術(shù)發(fā)展模式來(lái)看，主要有兩種形式，分別以日本、日歐企業(yè)為代表。具體來(lái)看，日本車(chē)企通過(guò)與本國(guó)傳統(tǒng)企業(yè)及機(jī)構(gòu)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，在2018年便協(xié)同38家單位成立研發(fā)同盟，以抱團(tuán)取暖的方式，加快技術(shù)革新，并計(jì)劃在2022年掌握固態(tài)電池核心技術(shù)。
而韓國(guó)和歐洲車(chē)企，則大多通過(guò)與美國(guó)新興初創(chuàng)公司進(jìn)行戰(zhàn)略合作，推進(jìn)固態(tài)電池的研發(fā)，比如BMW、福特等都與美國(guó)電池技術(shù)公司SolidPower合作，其中福特更是對(duì)該公司進(jìn)行了投資，以強(qiáng)化雙發(fā)研發(fā)全固態(tài)電池的協(xié)同效果；無(wú)獨(dú)有偶，現(xiàn)代汽車(chē)也在三星、戴森之后，投資于美國(guó)初創(chuàng)企業(yè)Ionic Materials，進(jìn)行電動(dòng)車(chē)用固態(tài)電池的研發(fā)，并計(jì)劃在2025年量產(chǎn)。
此外，為了在未來(lái)固態(tài)電池普及化后，在電池供應(yīng)端上不受牽制，以德國(guó)大眾汽車(chē)為代表，均計(jì)劃擬建自營(yíng)的固態(tài)電池生產(chǎn)工廠，以減小在核心業(yè)務(wù)板塊上對(duì)外部電池制造商的依賴(lài)。可以看到，眾多海外車(chē)企，或在本國(guó)區(qū)域內(nèi)拉攏強(qiáng)勢(shì)集團(tuán)、又或者聯(lián)合海外新興技術(shù)企業(yè)，紛紛加快布局固態(tài)電池的研究和開(kāi)發(fā)。雖然目前整體都處在技術(shù)普及化應(yīng)用的“前夜”，但相對(duì)而言，技術(shù)成熟度已經(jīng)較高，這無(wú)疑在即將到來(lái)的固態(tài)電池應(yīng)用浪潮中，掌握了先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
●國(guó)內(nèi)車(chē)企應(yīng)用動(dòng)向：蓄勢(shì)待發(fā)，準(zhǔn)備亮牌的“前夜”
國(guó)內(nèi)整體形勢(shì)上看，只有部分中國(guó)品牌車(chē)企發(fā)布了明確應(yīng)用固態(tài)電池的規(guī)劃，但數(shù)量上看，占比相對(duì)較小。按品牌類(lèi)別劃分，相比長(zhǎng)安、廣汽傳祺等傳統(tǒng)造車(chē)勢(shì)力在固態(tài)電池領(lǐng)域相對(duì)“低調(diào)”的動(dòng)作，以天際、蔚來(lái)及愛(ài)馳為代表的中國(guó)新興造車(chē)品牌，在固態(tài)電池的布局上則上更為積極。
而根據(jù)這兩大勢(shì)力的技術(shù)應(yīng)用規(guī)劃，可將固態(tài)電池在國(guó)內(nèi)應(yīng)用劃分為三個(gè)時(shí)期，即目前到2021年，為固態(tài)電池市場(chǎng)孕育期，各方均未投放產(chǎn)品，只進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的規(guī)劃和研發(fā)，市場(chǎng)仍是三元系電池的天下；在2021~2025年，進(jìn)入固態(tài)電池應(yīng)用初期，電池能量密度達(dá)到300-500Wh/kg，屆時(shí)搭載固態(tài)電池的車(chē)型將成為電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)中的“高端品”；在2025~2030年左右，甚至在未來(lái)更長(zhǎng)時(shí)間里，才能真正迎來(lái)市場(chǎng)的成熟期，到時(shí)固態(tài)電池能量密度才能突破500Wh/kg的天花板，真正在市場(chǎng)中普及開(kāi)來(lái)。
具體車(chē)企來(lái)看，在固態(tài)電池應(yīng)用前期，新興造車(chē)品牌是主力，通過(guò)“背靠大樹(shù)”，以與國(guó)內(nèi)實(shí)力較強(qiáng)的固態(tài)電池供應(yīng)商合作方式，搶占了市場(chǎng)先機(jī)。其中，以規(guī)劃進(jìn)程最快是天際汽車(chē)，在2019年初，便發(fā)布了國(guó)內(nèi)首款應(yīng)用固態(tài)電池的試裝車(chē)ME7,搭載的輝能電池能量密度達(dá)到300Wh/kg，電池包能量密度達(dá)到220Wh/kg,并計(jì)劃在2021年進(jìn)行批量生產(chǎn)及上市。而同年，蔚來(lái)和愛(ài)馳也緊隨其后，宣布與輝能合作，開(kāi)始著手應(yīng)用車(chē)載固態(tài)電池技術(shù)。
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