固态电池乱战,中国正在发起总攻,谁能笑到最后? #固态电池 #固态电池技术 #新能源汽车 #锂电池

  • 硬核熊猫说
  • 2024-06-30

固态电池大决战即将到来,中国吹起了总共的号角。就在五月底,中国日报刊登了一篇文章,说,我国将会投入六十亿元,为宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、蔚来能源、吉利工六家企业提供固态电池的研发资金。说实话,很多人可能看不上这六十亿,毕竟在汽车圈圈,这笔钱估计只够研发一个新平台。如果对比汽车补贴,这笔钱更是小的可怜。比如,今年我国第一季度的节能减排补贴是二百二十九亿。不过你还真别小瞧这六十亿,对于新能源行业来说可能确实不算多,但是它背后所代表的意义却非同寻常。因为它是我国发起的一个总攻信号,告诉中国电池企业们,最后的大决战即将到来了。可能有些人会觉得奇怪啊,为啥是在固态电池上发起总攻呢?其实这是因为固态电池太重要了。这么说吧,谁掌握了固态电池的量产技术,谁就能改变现有的动力电池的市场格局。问你个问题,目前锂电池市场是处在巅峰期还是已经过去了,很多人可能会下意识的认为现在的新能源市场这么火热,即便不是巅峰期,也大差不差了。但真实的情况恰恰相反,锂电池市场不仅没有达到巅峰期,甚至是才刚刚走过第一个阶段,未来的锂电池市场还会迎来爆发式增长。这可不是我在瞎说啊,是有根据的。按照美国能源部给出的数据,预计到二零三零年时,锂电池的市场规模还将会增长五到十倍,这是个什么概念呢?二零二二年全球锂电池市场规模将会达到六百亿美元。如果按照上面预测的数据,那么到二零三零年时,这一数字就有可能达到六千亿美元,相当于四点三五万亿人民币。换句话说,还有数万亿的市场正等着被开发。但是大家都知道啊,现在的锂电池市场中,中国是当之无愧的领头羊,各国拼了命的发展都很难与中国正面对抗。但恰好有个机遇,正等着所有牌桌上的玩家,每个人都有机会进去分享一杯羹。而这个机遇就是今天我们要讲的固态电池,在电池业内有个说法,电池技术每隔三十年左右就会出现一次技术迭代更新。比如在一八七零年左右流行的第一款电池铅酸电池,然后是一九零零年的内阁电池。一九三零年的碱性锌锰电池,以及一九六零年的镍氢电池,选择大规模使用的锂电池,则是在上世纪九十年代开始应用的。换句话说,电池行业的发展到了要更新的时候,而替代它的正是固态电池。所谓的固态电池简单来说啊,就是把液态的电解质换成固态的电解质。但就是这个特点则可以完美填补锂电池上的大部分缺点。大家可以想想看,现在锂电池上还有哪些不足的地方。很多人的第一个反应就是安全容易自新能源车容易,自然也是劝退。很多人购买电车的理由之一。为了减少新能源车的安全隐患,我国工信部在五月底的时候发布了动力电池安全的征求意见稿。大概内容是要求动力电池出现发热情况时不起火、不爆炸,并且还要求在热失控前的五分钟之内发出警报信号,同时不允许有可见烟气进入到成员舱内。简单来说就是告诉新能源车企以及动力电池的厂商们,要往更安全的技术方向发展了。恰好这个痛点固态电池就能解决掉。就拿目前市场上用的比较多的三元锂电池来说,在电池温度达到一百八十度时,正极材料就会与电解液发生反应,产生大量的气体和热量,进而导致电池自然。所以锂电池非常害怕遭到外界撞击,因为这样很容易导致这失控。而且就算没有外力碰撞,锂电池用久了,负极上也会长出金之。而当这些金枝刺破隔膜与电池的正极接触时,就会发生短路,也会引起电池自燃的可能。但是固态电池恰好没有这个隐患,由于用的是固态电解质,没有了隔膜和电解液,反而能有效抑制电池里精致的生长,从而大大降低了短路以及自然的风险。不过,安全性还只是固态电池的多优点之一,比如固态电池的能量密度比液态电池更高,目前锂电池的能量密度大多在三百瓦时每公斤以内。但是是固态电池的理论能量密度最高,能达到九百八十每公斤,相当于比现现在的液态电池了三倍还不止。换句话说,等到固态电池量产后,纯电车的续航也能够随随便突破一千甚至是两千公里了,而且还不止能量密度高。固态电池的充电速度也非常快。目前液态电电池的充电速度最快的,大十分钟就能有六百公里的续航。而丰田早在两年前就宣称,固态电池充电十分钟,续航能够达到一千二百公里,相当于上上个厕所的功夫,就能充个大几百公里了。除此之外,固态电池还有寿命长、低温表现好等优点,比如寿命问题,其实就是一个电池能够循环充电多少次。现在市面上的液态电池充电循环次数达到八百次左右就得报废退役。而固态电池充电循环两千次,容量还能保持在百分之九十二以上,甚至有些理论上的充电次数能够达到一万次。还比如低温表现,很多北方车友购买的电车,一旦到了冬天,续航就得大打折扣,甚甚至是打折啊。一辆六百公里的续航的车,到了冬天能开个三百公里都算是优秀了。但是固态电池在低温下的导电率依然很高,在零下三十度的低温下还能保持续航,达成率在百分之九十左右,可以彻底解决北方冬天电动车续航打折太严重的问题。换换句话说,固态电池简直就是在液电池的基础上全面升级的六边形展示。甚至有网友调侃到啊,使用固态电池的电池,一车传三代人走车还在。当然这只是个笑话,但也说明了固态电池的巨大优势。大家可以想想看,拥有能量密度大、充电快、安全性高、寿命长等等优势的固态电池,除了用在新能源汽车上,还可以用在哪些领域呢?这么说吧,只要是需要动力的领域,都可以用到固态电池,比如飞机、无人机、机器狗、机器人等等,都可以用到固态电池。也就是说啊一旦掌握固态电池的量产技术,等待我们的可不只是一个新能源汽车了,而是所有跟电机电池相关的行业了。可以说固态电池的潜力比液态锂电池的潜力还要大得多。到了那时候,美国能源部预计的五到十倍,估计啊都有点小瞧了。所以对于西方国家来说,谁能掌握固态电池的生产技术,谁就能在未来的市场竞争中占领先机,甚至是对中国动力电池的领先地位弯道超车。于是,西方硅谷开始纷纷丫丫固态电池,希望自己会成为最先突破的的那个人。比如美国。二零二一年六月份,美国先进联盟就发布了国家电电图。二零二一到二零三零,其中最长期的目标就是要在二零三零年研发出固态电池和锂技术电池。其实美国在固态电池上的优势并不小,全球第一块固态电池就是在美国下树林国家实验室制造出来的,能量密度达到了七百八十每公斤,是目前的液态锂电池的量密度的两倍还多。不过因为技术难度大,无法量产,生产成本太高,导致这块固态电池一直留在了美国的实验室里。而在看到中国锂电池产业兴盛后,美国又把当初放在实验室里的固态电池给搬了出来。不管是金钱补贴还是技术支持,企业需要什么,美国政府就给什么。而有了美国政府的牵头,美国企业开始纷纷往固态电池领域发力,比如solid power。这家固态电池在二零二三年就已经生产出手比固态电池样品,并交给宝马使用。预计会在二零二五年左右帮助宝马生产出固态电池运行车。要知道,这家企业的来头可不小,他在二零一一年刚成立时就获得了科罗拉大学分校以及美国高级研究计划局的自主,后面又拿到了美国空军美国国家科学基金会和美国导弹防御局的资金支持。一五年时和美国下属令国家实验室签署了合作协议,又获得了技术支持。可以说啊林的的泡是是含着金汤出生的,集齐了美国顶尖科研技术和资金支持。除了slid的power外,还有固态电池公司fa cryo energy已经宣布投资五千万美元在波士顿郊区建造一座年两百兆瓦时的全美最大的固态电池工厂。除了美国外,欧洲对固态电池也很上心。不过,与美国不同的是啊,欧洲早就尝试过自己研发,甚至组建了电池联盟,但结果却发现效果都有限。比如早在二零一一年,法国博洛雷集团就推出了三十千瓦时的金属锂聚合物固态电池。不过,由于聚合物的导电率太低,容量太差,最终被放弃了。还比如在二零一八年时,德国投资了十亿美元组建电池研究联盟,研发固态电池。这个联盟吸引了巴斯夫大众的德国行业巨头的加入。还有在二零一九年时,欧盟批准成立了欧洲固态电池投资专项计划,拿出了八十二亿欧元发展固态电池。各种补助政策没少出,技术联盟也没少成立,但是欧洲还是不放心,生怕自己还会在固态电池上落后其他国家。于是啊他们又换了个思路,如果自己搞不定,那就选择投资入股。在全球寻找固态电池技术实力比较强的企业投资,并成为他们的股东。比如大众先后投资美股上市的固态电池企业quane scape,并成为该企业的最大股东。还比如宝马在二零二一年投资了上面说的solid power,甚至也在同年投资了factory al energy,主打的就是自己搞不定,那就用钱开路。但不管怎么说,欧洲也基本确认了固态电池的重要性。二零二一年,欧洲发布了二零三零年电池创新路线图,把固态电池作为主要发展方向,还有韩国。韩国的计划更简单,就是砸钱宣布到二零三零年前,总共砸二十万亿韩元,也就是一百五十亿美元左右,计划成为全球首个实现固态电池商业化的国家。除了美、欧、韩外,日本在固态电池领域的研发优势最大。早在二零一六年时,日本的专家就预测啊,固态电池将会成为下一代的电池方向,可能会取代传统锂电池。说这句话的时候,日本松下锂电池的出货量还是全球第一。二零一八年时,日本经济产业省提出了汽车电动化发展。的长期目标明确,将固态电池作为下一代电池的技术开发方向。然后日本又多次颁布了相关政策行动计划,大力发展固态电池。当然他们也取得了一定的成果。目前,日本丰田拥有超过一千三百项固态电池技术专利,成为全球拥有固态电池专利最多的企业。可以说啊美、欧、日、韩等西方国家早早的在固态电视上发力,对中国电视地位虎视眈眈。这些国家也有技术优势的,有资金优势的,有市场话语权的。可以说,下一代电视大战已经到来了,那么西方国家的目的会实现吗?说实话很难。特别是在中国用六十亿元吹体总共的号角后,他们想要反超中国电池更难了。因为啊这就是中国的一个阳谋。为什么这么说呢?首先在技术上,其实固态电池并不是什么新的技术。早在上世纪九十年代,美国下属林国家实验室就已经制造出了全球第一块固态电池,并且我国在固态电池上的研发时间也并不晚。早在一九七零年时,我国工程院院士陈立铨就已经接触过固态电池的技术了,并认为这项技术是可能改变中国乃至全球的技术。不过,那时候技术条件还不成熟,陈立铨就把目标转向了锂电池,不仅搭建了中国第一条锂电池生产线,而且还培养了诸多锂电池人才。比如后来宁德时代的创始人曾毓群,但陈立群一直没有放弃过固态电池。二零一五年时,他却多次呼吁国内企业应该尽早布局固态电池。除此之外,他还亲自下场携手中科院的同事,建立了北京未来新能源,专门研究固态锂电池。如今,未来新能源已经拥有了四百多项电池专利,承担了二十多个国家和省级研发项目,是固态电池领域名副其实的独角兽。当然,未来只是我国众多固态电池企业中的一位而已。其实,随着中国电电视产业的不断发展,早就有很多企业也把研发中心转向了固态电池。中国固态电池上的技术积累早就被上来了。截止到今年五月份,全球固态电池关键技术专利申请量超过了两万项,中国占比百分之三十六左右,为七千六百四十项。虽然落后于日本位于第二,但是落后的幅度也就百分之四不到。换句话说,中日两国在固态电池上的技术积累并没有相差很多,并且各家预计的量产时间也很相近,都是在二零三零年前后。那么决定固态电池的关键因素是什么呢?其实是量产的成本。目前固态电池的技术路线分别有三条氧化物聚合物和硫化物。三条。简单来说,这三种技术路线的差别就是所使用的固态电解质材料的差异。三条技术路线各有优缺点,但不管选择哪一条,其实在未来都可以通过技术进步以及先进的工艺来解决。但是由于现阶段的技术还没达到厂家们集中力量生产一两块固态电池出来并不是什么难事儿。但是想要量产推广出去,就得把固态电池的成本给降下来才可以。目前固态电池的生产成本普遍是锂电池的四倍左右。比如未来在二零二三年制造了一款一百五十千瓦时的固态电池,成本达到了三十万元,相当于每度电的成本已经达到了两千块。而目前三元锂电池的每度电成本则是在五百元左右,所以影响固态电池推广的因素主要还是量产成本,而非技术差距。而要说谁家量产后能够把成本搞下来,说实话还得看中国。二零二三年全球动力电池装机量中国占了六成以上,全球前十名动力电池企业中,中国占了六家。在技术专利上,全球有百分之七十四的动力电池技术专利都是来自中国,远超西方各国之和。换句话说,现在的全球动力电池市场中,中国不仅是技术实力最强,还拥有最全的产业链。再加上中国庞大的汽车市场,一旦固态电池开始量产,中国电池产业链就能快速的把价格给打下来,有谁家的生产能力能跟中国相比呢?特别是中国企业中,还有拥有很多技术实力强劲的企业,就是那种平常闷不作声,但突然就能推出一项震惊世界的技术。比如比亚迪。比亚迪很少宣传实验室里的技术,这次更新迭代d m五点零混动技术中突然爆出个量产热效率超过百分之四十六的发动机。业界第一,在固态电池上也是一样,比亚迪的技术专利一大堆,几乎看不出压入哪一条路线,但它的研发实力就是全球业界里顶尖的。哪天他们要是放出个大招啊,我都觉得不奇怪。这次传出的的六十亿元的研发支持,其实说白了就是由国家带头拉着国内一众车企、电池企业们共同发力,把固态电池这块骨头给啃下来,继续保持中国电池的领先地位。一旦实现技术突破,再加上中国强大的生产制造能力,固态电池这块硬骨头最终会被中国拿下。所以这也是我为什么说这次拿出六十亿元鼓励固态电池的研发是一个羊毛了。在电池领域,中国已经建立起了技术、产业等优势,凭借我们强大的工业体系、众多的技术人才以及庞大的汽车市场,足以持续支撑中国在电池领域的优势,中国已经吹起总共的号角了,就看西方各国如何应对了。好了,我是熊猫,本期视频就到这里,我们下期见。

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