2023年12月6-7日，由科技出行產(chǎn)業(yè)智庫(kù)與創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)—億歐汽車(chē)主辦的GTM2023（第六屆）全球科技出行大會(huì)在北京成功舉辦。本屆大會(huì)以“穿越周期 破風(fēng)遠(yuǎn)航”為主題，聚焦中國(guó)智能電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與演進(jìn)，攜手來(lái)自主機(jī)廠、供應(yīng)鏈企業(yè)、科技公司、科研以及投資機(jī)構(gòu)的高管們共話產(chǎn)業(yè)前景，呈現(xiàn)了一場(chǎng)新技術(shù)與新理念齊驅(qū)的出行產(chǎn)業(yè)年度盛會(huì)。
在《科學(xué)企業(yè)家&青年創(chuàng)業(yè)者論壇》上，清陶能源聯(lián)合創(chuàng)始人、總經(jīng)理、高級(jí)工程師李崢發(fā)表了題為《全面電動(dòng)化時(shí)代固態(tài)動(dòng)力電池迭代升級(jí)》的演講。他認(rèn)為：
1.社會(huì)全面電動(dòng)化和全領(lǐng)域能源變革的到來(lái)，對(duì)電池提出了新的要求。而固態(tài)電池已經(jīng)成為這幾年資本市場(chǎng)的明星，因?yàn)樗芡昝澜鉀Q電動(dòng)化過(guò)程中的三大焦慮：高安全、高比能和低成本。
2.全固態(tài)電池是未來(lái)的發(fā)展方向，但在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過(guò)程中，應(yīng)該采取中國(guó)的方案。因?yàn)橹袊?guó)在電動(dòng)化過(guò)程中已經(jīng)構(gòu)建了最大、最完整、成本最低、效率最高的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)，中國(guó)可以通過(guò)迭代升級(jí)的方式實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池裝車(chē)量產(chǎn)，這是不同于日韓等國(guó)的中國(guó)模式。
3.固態(tài)電池?zé)o疑是新能源汽車(chē)未來(lái)發(fā)展的必然選擇，并將帶來(lái)顛覆性的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。我們堅(jiān)信固態(tài)電池的量產(chǎn)將分階段實(shí)現(xiàn)，不同階段會(huì)有產(chǎn)業(yè)鏈的不斷補(bǔ)強(qiáng)。在上汽等整車(chē)企業(yè)的引領(lǐng)下，全固態(tài)電池將從夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
以下為分享實(shí)錄，供行業(yè)人士參考：
非常感謝億歐汽車(chē)的邀請(qǐng)，讓我有機(jī)會(huì)在年底與大家分享關(guān)于固態(tài)電池的信息。自從2014年創(chuàng)立至今，清陶能源在固態(tài)電池領(lǐng)域已經(jīng)走過(guò)了9個(gè)年頭，即將邁入第10個(gè)年頭。
在準(zhǔn)備今天的分享時(shí)，我思考了應(yīng)該如何命名。最終我選擇了《全面電動(dòng)化時(shí)代固態(tài)動(dòng)力電池迭代升級(jí)》作為主題。
2023，固態(tài)電池三大關(guān)鍵詞
首先，“全面電動(dòng)化時(shí)代”是我們第一個(gè)關(guān)鍵詞。我們認(rèn)為，社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了全面電動(dòng)化的時(shí)代，這不僅包括動(dòng)力電池，還涵蓋了新能源汽車(chē)、水上交通工具以及空中交通工具。這意味著我們身邊的許多領(lǐng)域都在逐步轉(zhuǎn)向電動(dòng)化。隨著社會(huì)全面電動(dòng)化和全領(lǐng)域能源變革的到來(lái)，對(duì)電池提出了新的要求。
第二個(gè)關(guān)鍵詞是“固態(tài)動(dòng)力電池”。從上世紀(jì)六七十年代開(kāi)始，學(xué)術(shù)界就開(kāi)始研究固態(tài)電池。然而，最近幾年我們才真正將其用于為交通電動(dòng)化提供能源支持。固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)到產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變，以及其成熟的過(guò)程，都是最近幾年剛剛發(fā)生的。
第三個(gè)關(guān)鍵詞是“迭代升級(jí)”。雖然固態(tài)動(dòng)力電池剛剛進(jìn)入全面電動(dòng)化時(shí)代的生活中，并在市場(chǎng)上開(kāi)始商品化，但我們已經(jīng)在提出了迭代升級(jí)的要求。因?yàn)槿魏渭夹g(shù)的成熟都需要一個(gè)分階段不斷升級(jí)的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程將帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈不斷提升和創(chuàng)新。
在全面電動(dòng)化時(shí)代，我們一直面臨著三大焦慮：安全、里程和成本。盡管今年預(yù)期新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量將突破900萬(wàn)輛，但這三大焦慮并沒(méi)有得到根本性的解決。作為行業(yè)內(nèi)的專業(yè)人士，我們都非常清楚這一點(diǎn)，而作為EV車(chē)主，我們對(duì)此有著更深刻的體會(huì)。
全面電動(dòng)化的時(shí)代，要求動(dòng)力電池的綜合性能是全面的
今年，固態(tài)電池成為了熱門(mén)話題，主要得益于行業(yè)領(lǐng)先者豐田的大量宣傳和發(fā)布。7月份，豐田公布了其最新的固態(tài)電池技術(shù)，預(yù)計(jì)在2027-2028年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。屆時(shí)，固態(tài)電池的成本將降低一半，續(xù)航里程將翻倍，只需充電10分鐘就能行駛1200公里。而在10月份，豐田與日本的出光興產(chǎn)株式會(huì)社聯(lián)合宣布了固態(tài)電解質(zhì)材料產(chǎn)業(yè)化的計(jì)劃，這使得固態(tài)電池行業(yè)在今年備受關(guān)注。
然而，從我們的角度來(lái)看，我們始終以審慎的態(tài)度看待動(dòng)力電池領(lǐng)域。在全面電動(dòng)化的時(shí)代，其對(duì)動(dòng)力電池的綜合性能要求是全面的，不能僅憑一個(gè)性能指標(biāo)來(lái)衡量一個(gè)電池。以前我們習(xí)慣于以能量密度或續(xù)航里程等單一指標(biāo)來(lái)衡量電池技術(shù)。但在商品化過(guò)程中，我們需要綜合考慮成本、安全、性能、耐久等各方面的性能。
電池的綜合性能考核并不是簡(jiǎn)單的加法關(guān)系，而是像每個(gè)不同的電池技術(shù)或產(chǎn)品在各項(xiàng)上都有一個(gè)得分，但并不意味著總分高的就是優(yōu)秀的選手。如果有任何一項(xiàng)是0分，那么其他的項(xiàng)目再?gòu)?qiáng)也沒(méi)有用。例如，即使能量密度達(dá)到1000瓦時(shí)/公斤，但如果成本過(guò)高，那么在全面電動(dòng)化時(shí)代就沒(méi)有它的位置。
因此，我們需要對(duì)電池性能的評(píng)估有一個(gè)乘數(shù)的概念，電池的所有性能都是乘數(shù)關(guān)系，并且缺一不可。
在平臺(tái)化的過(guò)程中，我們追求每一項(xiàng)性能的極限突破，這是電池綜合性能提升帶來(lái)的挑戰(zhàn)之一。特別是在適配各種不同的出行領(lǐng)域，如水陸空交通領(lǐng)域等，這些領(lǐng)域的電動(dòng)化趨勢(shì)都對(duì)電池提出了全方位的要求。
在這個(gè)過(guò)程中，豐田所提出的觀點(diǎn)是正確的，鋰電池走向固態(tài)化是必然的趨勢(shì)。我們都知道鋰離子電池因?yàn)槠渥鳛?018年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的技術(shù)，其電化學(xué)原理是很簡(jiǎn)單、清晰的。根據(jù)熱力學(xué)的原理，鋰離子電池的理論能量密度應(yīng)該能超過(guò)700瓦時(shí)/公斤。然而，目前我們所使用的動(dòng)力電池中，200多瓦時(shí)/公斤就已經(jīng)很難突破300瓦時(shí)/公斤。這并不是因?yàn)榭茖W(xué)原理不支持，而是目前的實(shí)現(xiàn)路徑、工藝和材料有待改進(jìn)。這個(gè)過(guò)程實(shí)際上就是一個(gè)固態(tài)化的過(guò)程。當(dāng)然了，固態(tài)電池的研究實(shí)際上起步也非常早，已經(jīng)有80多年的歷史了。
全固態(tài)電池是未來(lái)發(fā)展方向，中國(guó)應(yīng)采取本土化方案
近年來(lái)，隨著固態(tài)電解質(zhì)材料的快速升級(jí)和完善，推動(dòng)了固態(tài)電池的快速量產(chǎn)。實(shí)際上，固態(tài)電池已經(jīng)成為這幾年資本市場(chǎng)的明星，因?yàn)樗芡昝澜鉀Q電動(dòng)化過(guò)程中的三大焦慮：高安全、高比能和低成本。
從清陶能源的角度來(lái)看，我們已經(jīng)在該行業(yè)工作了9年，一直在推進(jìn)固態(tài)電池的發(fā)展，并且強(qiáng)調(diào)固態(tài)電池不是一步到位地實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池。雖然日本、歐美、日韓都在一步到位地去做第三代產(chǎn)品，即全固態(tài)的電池，我們也有在做。但我們認(rèn)為，全固態(tài)電池是未來(lái)的發(fā)展方向，但在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過(guò)程中，應(yīng)該采取中國(guó)的方案。為什么要有中國(guó)方案？這是因?yàn)槲覀冊(cè)诳剂慨?dāng)今電動(dòng)化的過(guò)程時(shí)，特別是整個(gè)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈時(shí)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)在電動(dòng)化過(guò)程中已經(jīng)構(gòu)建了最大、最完整、成本最低、效率最高的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)。
為什么歐美、日韓的研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)要一步到位地積極研發(fā)第三代全固態(tài)電池？因?yàn)樗麄兿Ｍㄟ^(guò)快速的技術(shù)升級(jí)和迭代來(lái)彌補(bǔ)當(dāng)前動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上的短板。而中國(guó)由于已經(jīng)擁有了完整龐大的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)，因此我們希望選擇通過(guò)迭代升級(jí)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的升級(jí)和迭代。
隨著電池液含量的逐步降低和能量密度的逐步提高，電池工藝和所應(yīng)用的材料都發(fā)生了變化。這些變化對(duì)現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成了顛覆，這個(gè)顛覆是推倒重來(lái)還是逐步轉(zhuǎn)型，是我們面臨的一個(gè)選擇。從清陶能源的角度來(lái)看，他們希望借助中國(guó)現(xiàn)有的完整產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。
在這個(gè)過(guò)程中，我們首先識(shí)別出了為什么要研發(fā)固態(tài)電池，即為了提升能量密度、提高安全性并降低成本，這是我們的初心。這幾個(gè)事情如果同時(shí)完成，就意味著將會(huì)推動(dòng)整個(gè)電池產(chǎn)業(yè)鏈上的材料體系和工藝進(jìn)行迭代和創(chuàng)新，一定顛覆現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)鏈。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要改變現(xiàn)有的正極材料體系，提高單體電壓，在固態(tài)化的過(guò)程中依托于原來(lái)電解液體系所不能完成的體系，比如說(shuō)單體電壓平臺(tái)受不到超過(guò)4.2V的電壓，固態(tài)電解質(zhì)不存在這個(gè)問(wèn)題，那我可以把單體電壓的平臺(tái)提升到超過(guò)4.2V，甚至可以超過(guò)5V。通過(guò)這種方式，我們就可以提高能量密度并減少了動(dòng)力電池整包里的電池串?dāng)?shù)，有效地降低了成本和對(duì)金屬鋰礦的依賴。在這個(gè)過(guò)程中，我們還會(huì)減化工藝、降低能耗，構(gòu)建出一個(gè)成本下降、安全提升、性能提升、耐久提升的體系。
致力于保障電池安全、能量密度提升及降低成本
清陶能源在過(guò)去的9年中一直致力于實(shí)現(xiàn)電池的本質(zhì)安全、大幅提高能量密度，并始終將降本作為核心目標(biāo)。也在此跟大家匯報(bào)下，我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了三代電池，第一代電池的成本與液態(tài)電池相近，而第二代電池目前已經(jīng)小批量上市，它的成本已經(jīng)比現(xiàn)有液態(tài)電池低了近20%。對(duì)于第三代全固態(tài)電池，我們預(yù)計(jì)會(huì)有40%以上的成本優(yōu)勢(shì)。這些成本優(yōu)勢(shì)來(lái)源于技術(shù)的迭代升級(jí)和價(jià)值體現(xiàn)。
在這個(gè)過(guò)程中，我們不僅改變了材料體系，顛覆了三元和鐵鋰的傳統(tǒng)觀念，還提升了電壓平臺(tái)并簡(jiǎn)化了工藝。例如，我們?nèi)∠藬嚢柰坎嫉确爆嵉墓に嚵鞒?，大幅降低了成本?br />
為了全方位創(chuàng)新，材料、裝備、電芯工程等領(lǐng)域都需要進(jìn)行升級(jí)。而我們清陶能源的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的規(guī)?；b車(chē)量產(chǎn)，不晚于歐美、日韓等地區(qū)，特別是不晚于豐田。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們?cè)趲讉€(gè)細(xì)分領(lǐng)域都需要開(kāi)展工作。其中，固態(tài)電解質(zhì)材料是核心領(lǐng)域之一。最有效的解決方法是有機(jī)的聚合物的固態(tài)電解質(zhì)材料和無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)材料進(jìn)行復(fù)合。雖然純用聚合物存在很大問(wèn)題，但將無(wú)機(jī)材料良好的離子傳導(dǎo)特性與有機(jī)材料良好的加工性能結(jié)合可以解決這一問(wèn)題，并大幅降低成本和提高離子電導(dǎo)率。
正極材料通過(guò)增加錳元素含量，不僅可以提升單體電壓，實(shí)現(xiàn)成本降低，還能促進(jìn)含錳材料如尖晶石錳酸鋰、尖晶石鎳錳酸鋰及富鋰錳基等的未來(lái)發(fā)展，這些材料將受到更多關(guān)注。
在負(fù)極材料方面，隨著能量密度的提升，將沿著金屬鋰合金化的方向發(fā)展。在此過(guò)程中，其可加工性和復(fù)合工藝仍需突破，預(yù)計(jì)該領(lǐng)域?qū)⒃杏霰姸喔呒夹g(shù)的創(chuàng)新企業(yè)。
在制程工藝上，清陶能源已通過(guò)干法成型工藝實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，并降低了制成功耗，省去了攪拌和涂布步驟。我們通過(guò)此方法制成的正負(fù)極片非常致密，能有效降低液含量和減少缺陷。
壓力成型在全固態(tài)電池中不可或缺，這個(gè)領(lǐng)域未來(lái)還需要進(jìn)一步的創(chuàng)新創(chuàng)造，因?yàn)楫?dāng)前包括清陶能源、豐田等在內(nèi)的企業(yè)都是采用靜態(tài)壓力施加的方式，這個(gè)方式對(duì)全固態(tài)電池快速規(guī)?；慨a(chǎn)的生產(chǎn)節(jié)拍有一定影響。未來(lái)，固態(tài)電池在工藝和設(shè)備的突破上仍有很大的空間。
固態(tài)電池將分階段實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，全固態(tài)電池終將照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
目前，清陶能源與上汽集團(tuán)已達(dá)成全面戰(zhàn)略合作，我們將依托于上汽集團(tuán)的資源，共同推動(dòng)全固態(tài)電池的量產(chǎn)。全固態(tài)電池量產(chǎn)并非是搞一場(chǎng)簡(jiǎn)單的發(fā)布會(huì)，說(shuō)什么時(shí)候量產(chǎn)，而是告訴大家為什么能夠量產(chǎn)。當(dāng)前該產(chǎn)業(yè)鏈仍需要解決產(chǎn)業(yè)鏈中的諸多缺失，如固態(tài)電解質(zhì)、高電壓平臺(tái)正極材料的規(guī)?；a(chǎn)，新量產(chǎn)工藝的成熟以及含鋰復(fù)合鋰合金的認(rèn)知缺失等。
為此，清陶能源與上汽集團(tuán)將進(jìn)行深入探索。我們明年將在上汽智己汽車(chē)平臺(tái)上推出首款續(xù)航超過(guò)1000公里的車(chē)型，敬請(qǐng)關(guān)注。智己汽車(chē)LS6上市后表現(xiàn)優(yōu)異，下一款車(chē)將于明年發(fā)布。在清陶能源電池的支持下，我們有信心這款車(chē)銷(xiāo)量會(huì)更佳，并將助力我們固態(tài)電解質(zhì)材料的規(guī)?；a(chǎn)和量產(chǎn)。
在2025年，我們將借助上汽集團(tuán)多品牌如榮威、MG、大通、飛凡和智己的合力推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第二代固態(tài)電池超過(guò)10萬(wàn)輛級(jí)的量產(chǎn)。這一里程碑不僅標(biāo)志著我們高電壓錳基材料的規(guī)?；a(chǎn)，而且我們將以全綠電的方式實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，踐行環(huán)保理念。
2026年，我們將迎來(lái)另一個(gè)重要時(shí)刻，我們將通過(guò)工藝升級(jí)在新工廠實(shí)現(xiàn)一體化成型工藝的規(guī)?；慨a(chǎn)。同時(shí)，在過(guò)去的3年里，我們一直致力于自研和與合作伙伴共同研究含鋰復(fù)合規(guī)模負(fù)極的量產(chǎn)問(wèn)題。當(dāng)這些技術(shù)拼圖一一完備，全固態(tài)電池車(chē)輛的批量交付將指日可待，敬請(qǐng)期待。
當(dāng)前，我們的生產(chǎn)規(guī)模正在迅速擴(kuò)張。這是一個(gè)充滿機(jī)遇的好時(shí)代，因?yàn)槲覀儓?jiān)信全國(guó)全面電動(dòng)化的進(jìn)程才剛剛開(kāi)始，新能源汽車(chē)的滲透率仍在不斷攀升。在這個(gè)過(guò)程中，我們正加緊建設(shè)電池產(chǎn)能，并全面構(gòu)建包括材料、設(shè)備和回收在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。通過(guò)這一系列舉措，我們期望在新一輪的電動(dòng)化浪潮中搶占先機(jī)。
最后，請(qǐng)?jiān)试S我為大家簡(jiǎn)要總結(jié)。全固態(tài)電池?zé)o疑是新能源汽車(chē)未來(lái)發(fā)展的必然選擇，并將帶來(lái)顛覆性的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。我們堅(jiān)信固態(tài)電池的量產(chǎn)將分階段實(shí)現(xiàn)，不同階段會(huì)有產(chǎn)業(yè)鏈的不斷補(bǔ)強(qiáng)。在上汽等整車(chē)企業(yè)的引領(lǐng)下，全固態(tài)電池將從夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
在《科學(xué)企業(yè)家&青年創(chuàng)業(yè)者論壇》上，清陶能源聯(lián)合創(chuàng)始人、總經(jīng)理、高級(jí)工程師李崢發(fā)表了題為《全面電動(dòng)化時(shí)代固態(tài)動(dòng)力電池迭代升級(jí)》的演講。他認(rèn)為：
1.社會(huì)全面電動(dòng)化和全領(lǐng)域能源變革的到來(lái)，對(duì)電池提出了新的要求。而固態(tài)電池已經(jīng)成為這幾年資本市場(chǎng)的明星，因?yàn)樗芡昝澜鉀Q電動(dòng)化過(guò)程中的三大焦慮：高安全、高比能和低成本。
2.全固態(tài)電池是未來(lái)的發(fā)展方向，但在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過(guò)程中，應(yīng)該采取中國(guó)的方案。因?yàn)橹袊?guó)在電動(dòng)化過(guò)程中已經(jīng)構(gòu)建了最大、最完整、成本最低、效率最高的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)，中國(guó)可以通過(guò)迭代升級(jí)的方式實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池裝車(chē)量產(chǎn)，這是不同于日韓等國(guó)的中國(guó)模式。
3.固態(tài)電池?zé)o疑是新能源汽車(chē)未來(lái)發(fā)展的必然選擇，并將帶來(lái)顛覆性的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。我們堅(jiān)信固態(tài)電池的量產(chǎn)將分階段實(shí)現(xiàn)，不同階段會(huì)有產(chǎn)業(yè)鏈的不斷補(bǔ)強(qiáng)。在上汽等整車(chē)企業(yè)的引領(lǐng)下，全固態(tài)電池將從夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
以下為分享實(shí)錄，供行業(yè)人士參考：
非常感謝億歐汽車(chē)的邀請(qǐng)，讓我有機(jī)會(huì)在年底與大家分享關(guān)于固態(tài)電池的信息。自從2014年創(chuàng)立至今，清陶能源在固態(tài)電池領(lǐng)域已經(jīng)走過(guò)了9個(gè)年頭，即將邁入第10個(gè)年頭。
在準(zhǔn)備今天的分享時(shí)，我思考了應(yīng)該如何命名。最終我選擇了《全面電動(dòng)化時(shí)代固態(tài)動(dòng)力電池迭代升級(jí)》作為主題。
2023，固態(tài)電池三大關(guān)鍵詞
首先，“全面電動(dòng)化時(shí)代”是我們第一個(gè)關(guān)鍵詞。我們認(rèn)為，社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了全面電動(dòng)化的時(shí)代，這不僅包括動(dòng)力電池，還涵蓋了新能源汽車(chē)、水上交通工具以及空中交通工具。這意味著我們身邊的許多領(lǐng)域都在逐步轉(zhuǎn)向電動(dòng)化。隨著社會(huì)全面電動(dòng)化和全領(lǐng)域能源變革的到來(lái)，對(duì)電池提出了新的要求。
第二個(gè)關(guān)鍵詞是“固態(tài)動(dòng)力電池”。從上世紀(jì)六七十年代開(kāi)始，學(xué)術(shù)界就開(kāi)始研究固態(tài)電池。然而，最近幾年我們才真正將其用于為交通電動(dòng)化提供能源支持。固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室技術(shù)到產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變，以及其成熟的過(guò)程，都是最近幾年剛剛發(fā)生的。
第三個(gè)關(guān)鍵詞是“迭代升級(jí)”。雖然固態(tài)動(dòng)力電池剛剛進(jìn)入全面電動(dòng)化時(shí)代的生活中，并在市場(chǎng)上開(kāi)始商品化，但我們已經(jīng)在提出了迭代升級(jí)的要求。因?yàn)槿魏渭夹g(shù)的成熟都需要一個(gè)分階段不斷升級(jí)的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程將帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈不斷提升和創(chuàng)新。
在全面電動(dòng)化時(shí)代，我們一直面臨著三大焦慮：安全、里程和成本。盡管今年預(yù)期新能源汽車(chē)的銷(xiāo)量將突破900萬(wàn)輛，但這三大焦慮并沒(méi)有得到根本性的解決。作為行業(yè)內(nèi)的專業(yè)人士，我們都非常清楚這一點(diǎn)，而作為EV車(chē)主，我們對(duì)此有著更深刻的體會(huì)。
全面電動(dòng)化的時(shí)代，要求動(dòng)力電池的綜合性能是全面的
今年，固態(tài)電池成為了熱門(mén)話題，主要得益于行業(yè)領(lǐng)先者豐田的大量宣傳和發(fā)布。7月份，豐田公布了其最新的固態(tài)電池技術(shù)，預(yù)計(jì)在2027-2028年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。屆時(shí)，固態(tài)電池的成本將降低一半，續(xù)航里程將翻倍，只需充電10分鐘就能行駛1200公里。而在10月份，豐田與日本的出光興產(chǎn)株式會(huì)社聯(lián)合宣布了固態(tài)電解質(zhì)材料產(chǎn)業(yè)化的計(jì)劃，這使得固態(tài)電池行業(yè)在今年備受關(guān)注。
然而，從我們的角度來(lái)看，我們始終以審慎的態(tài)度看待動(dòng)力電池領(lǐng)域。在全面電動(dòng)化的時(shí)代，其對(duì)動(dòng)力電池的綜合性能要求是全面的，不能僅憑一個(gè)性能指標(biāo)來(lái)衡量一個(gè)電池。以前我們習(xí)慣于以能量密度或續(xù)航里程等單一指標(biāo)來(lái)衡量電池技術(shù)。但在商品化過(guò)程中，我們需要綜合考慮成本、安全、性能、耐久等各方面的性能。
電池的綜合性能考核并不是簡(jiǎn)單的加法關(guān)系，而是像每個(gè)不同的電池技術(shù)或產(chǎn)品在各項(xiàng)上都有一個(gè)得分，但并不意味著總分高的就是優(yōu)秀的選手。如果有任何一項(xiàng)是0分，那么其他的項(xiàng)目再?gòu)?qiáng)也沒(méi)有用。例如，即使能量密度達(dá)到1000瓦時(shí)/公斤，但如果成本過(guò)高，那么在全面電動(dòng)化時(shí)代就沒(méi)有它的位置。
因此，我們需要對(duì)電池性能的評(píng)估有一個(gè)乘數(shù)的概念，電池的所有性能都是乘數(shù)關(guān)系，并且缺一不可。
在平臺(tái)化的過(guò)程中，我們追求每一項(xiàng)性能的極限突破，這是電池綜合性能提升帶來(lái)的挑戰(zhàn)之一。特別是在適配各種不同的出行領(lǐng)域，如水陸空交通領(lǐng)域等，這些領(lǐng)域的電動(dòng)化趨勢(shì)都對(duì)電池提出了全方位的要求。
在這個(gè)過(guò)程中，豐田所提出的觀點(diǎn)是正確的，鋰電池走向固態(tài)化是必然的趨勢(shì)。我們都知道鋰離子電池因?yàn)槠渥鳛?018年獲得諾貝爾獎(jiǎng)的技術(shù)，其電化學(xué)原理是很簡(jiǎn)單、清晰的。根據(jù)熱力學(xué)的原理，鋰離子電池的理論能量密度應(yīng)該能超過(guò)700瓦時(shí)/公斤。然而，目前我們所使用的動(dòng)力電池中，200多瓦時(shí)/公斤就已經(jīng)很難突破300瓦時(shí)/公斤。這并不是因?yàn)榭茖W(xué)原理不支持，而是目前的實(shí)現(xiàn)路徑、工藝和材料有待改進(jìn)。這個(gè)過(guò)程實(shí)際上就是一個(gè)固態(tài)化的過(guò)程。當(dāng)然了，固態(tài)電池的研究實(shí)際上起步也非常早，已經(jīng)有80多年的歷史了。
全固態(tài)電池是未來(lái)發(fā)展方向，中國(guó)應(yīng)采取本土化方案
近年來(lái)，隨著固態(tài)電解質(zhì)材料的快速升級(jí)和完善，推動(dòng)了固態(tài)電池的快速量產(chǎn)。實(shí)際上，固態(tài)電池已經(jīng)成為這幾年資本市場(chǎng)的明星，因?yàn)樗芡昝澜鉀Q電動(dòng)化過(guò)程中的三大焦慮：高安全、高比能和低成本。
從清陶能源的角度來(lái)看，我們已經(jīng)在該行業(yè)工作了9年，一直在推進(jìn)固態(tài)電池的發(fā)展，并且強(qiáng)調(diào)固態(tài)電池不是一步到位地實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池。雖然日本、歐美、日韓都在一步到位地去做第三代產(chǎn)品，即全固態(tài)的電池，我們也有在做。但我們認(rèn)為，全固態(tài)電池是未來(lái)的發(fā)展方向，但在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過(guò)程中，應(yīng)該采取中國(guó)的方案。為什么要有中國(guó)方案？這是因?yàn)槲覀冊(cè)诳剂慨?dāng)今電動(dòng)化的過(guò)程時(shí)，特別是整個(gè)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈時(shí)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)在電動(dòng)化過(guò)程中已經(jīng)構(gòu)建了最大、最完整、成本最低、效率最高的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)。
為什么歐美、日韓的研發(fā)機(jī)構(gòu)和企業(yè)要一步到位地積極研發(fā)第三代全固態(tài)電池？因?yàn)樗麄兿Ｍㄟ^(guò)快速的技術(shù)升級(jí)和迭代來(lái)彌補(bǔ)當(dāng)前動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈上的短板。而中國(guó)由于已經(jīng)擁有了完整龐大的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)，因此我們希望選擇通過(guò)迭代升級(jí)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的升級(jí)和迭代。
隨著電池液含量的逐步降低和能量密度的逐步提高，電池工藝和所應(yīng)用的材料都發(fā)生了變化。這些變化對(duì)現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成了顛覆，這個(gè)顛覆是推倒重來(lái)還是逐步轉(zhuǎn)型，是我們面臨的一個(gè)選擇。從清陶能源的角度來(lái)看，他們希望借助中國(guó)現(xiàn)有的完整產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。
在這個(gè)過(guò)程中，我們首先識(shí)別出了為什么要研發(fā)固態(tài)電池，即為了提升能量密度、提高安全性并降低成本，這是我們的初心。這幾個(gè)事情如果同時(shí)完成，就意味著將會(huì)推動(dòng)整個(gè)電池產(chǎn)業(yè)鏈上的材料體系和工藝進(jìn)行迭代和創(chuàng)新，一定顛覆現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)鏈。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要改變現(xiàn)有的正極材料體系，提高單體電壓，在固態(tài)化的過(guò)程中依托于原來(lái)電解液體系所不能完成的體系，比如說(shuō)單體電壓平臺(tái)受不到超過(guò)4.2V的電壓，固態(tài)電解質(zhì)不存在這個(gè)問(wèn)題，那我可以把單體電壓的平臺(tái)提升到超過(guò)4.2V，甚至可以超過(guò)5V。通過(guò)這種方式，我們就可以提高能量密度并減少了動(dòng)力電池整包里的電池串?dāng)?shù)，有效地降低了成本和對(duì)金屬鋰礦的依賴。在這個(gè)過(guò)程中，我們還會(huì)減化工藝、降低能耗，構(gòu)建出一個(gè)成本下降、安全提升、性能提升、耐久提升的體系。
致力于保障電池安全、能量密度提升及降低成本
清陶能源在過(guò)去的9年中一直致力于實(shí)現(xiàn)電池的本質(zhì)安全、大幅提高能量密度，并始終將降本作為核心目標(biāo)。也在此跟大家匯報(bào)下，我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了三代電池，第一代電池的成本與液態(tài)電池相近，而第二代電池目前已經(jīng)小批量上市，它的成本已經(jīng)比現(xiàn)有液態(tài)電池低了近20%。對(duì)于第三代全固態(tài)電池，我們預(yù)計(jì)會(huì)有40%以上的成本優(yōu)勢(shì)。這些成本優(yōu)勢(shì)來(lái)源于技術(shù)的迭代升級(jí)和價(jià)值體現(xiàn)。
在這個(gè)過(guò)程中，我們不僅改變了材料體系，顛覆了三元和鐵鋰的傳統(tǒng)觀念，還提升了電壓平臺(tái)并簡(jiǎn)化了工藝。例如，我們?nèi)∠藬嚢柰坎嫉确爆嵉墓に嚵鞒?，大幅降低了成本?br />
為了全方位創(chuàng)新，材料、裝備、電芯工程等領(lǐng)域都需要進(jìn)行升級(jí)。而我們清陶能源的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的規(guī)?；b車(chē)量產(chǎn)，不晚于歐美、日韓等地區(qū)，特別是不晚于豐田。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們?cè)趲讉€(gè)細(xì)分領(lǐng)域都需要開(kāi)展工作。其中，固態(tài)電解質(zhì)材料是核心領(lǐng)域之一。最有效的解決方法是有機(jī)的聚合物的固態(tài)電解質(zhì)材料和無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)材料進(jìn)行復(fù)合。雖然純用聚合物存在很大問(wèn)題，但將無(wú)機(jī)材料良好的離子傳導(dǎo)特性與有機(jī)材料良好的加工性能結(jié)合可以解決這一問(wèn)題，并大幅降低成本和提高離子電導(dǎo)率。
正極材料通過(guò)增加錳元素含量，不僅可以提升單體電壓，實(shí)現(xiàn)成本降低，還能促進(jìn)含錳材料如尖晶石錳酸鋰、尖晶石鎳錳酸鋰及富鋰錳基等的未來(lái)發(fā)展，這些材料將受到更多關(guān)注。
在負(fù)極材料方面，隨著能量密度的提升，將沿著金屬鋰合金化的方向發(fā)展。在此過(guò)程中，其可加工性和復(fù)合工藝仍需突破，預(yù)計(jì)該領(lǐng)域?qū)⒃杏霰姸喔呒夹g(shù)的創(chuàng)新企業(yè)。
在制程工藝上，清陶能源已通過(guò)干法成型工藝實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，并降低了制成功耗，省去了攪拌和涂布步驟。我們通過(guò)此方法制成的正負(fù)極片非常致密，能有效降低液含量和減少缺陷。
壓力成型在全固態(tài)電池中不可或缺，這個(gè)領(lǐng)域未來(lái)還需要進(jìn)一步的創(chuàng)新創(chuàng)造，因?yàn)楫?dāng)前包括清陶能源、豐田等在內(nèi)的企業(yè)都是采用靜態(tài)壓力施加的方式，這個(gè)方式對(duì)全固態(tài)電池快速規(guī)?；慨a(chǎn)的生產(chǎn)節(jié)拍有一定影響。未來(lái)，固態(tài)電池在工藝和設(shè)備的突破上仍有很大的空間。
固態(tài)電池將分階段實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，全固態(tài)電池終將照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
目前，清陶能源與上汽集團(tuán)已達(dá)成全面戰(zhàn)略合作，我們將依托于上汽集團(tuán)的資源，共同推動(dòng)全固態(tài)電池的量產(chǎn)。全固態(tài)電池量產(chǎn)并非是搞一場(chǎng)簡(jiǎn)單的發(fā)布會(huì)，說(shuō)什么時(shí)候量產(chǎn)，而是告訴大家為什么能夠量產(chǎn)。當(dāng)前該產(chǎn)業(yè)鏈仍需要解決產(chǎn)業(yè)鏈中的諸多缺失，如固態(tài)電解質(zhì)、高電壓平臺(tái)正極材料的規(guī)?；a(chǎn)，新量產(chǎn)工藝的成熟以及含鋰復(fù)合鋰合金的認(rèn)知缺失等。
為此，清陶能源與上汽集團(tuán)將進(jìn)行深入探索。我們明年將在上汽智己汽車(chē)平臺(tái)上推出首款續(xù)航超過(guò)1000公里的車(chē)型，敬請(qǐng)關(guān)注。智己汽車(chē)LS6上市后表現(xiàn)優(yōu)異，下一款車(chē)將于明年發(fā)布。在清陶能源電池的支持下，我們有信心這款車(chē)銷(xiāo)量會(huì)更佳，并將助力我們固態(tài)電解質(zhì)材料的規(guī)?；a(chǎn)和量產(chǎn)。
在2025年，我們將借助上汽集團(tuán)多品牌如榮威、MG、大通、飛凡和智己的合力推動(dòng)，實(shí)現(xiàn)第二代固態(tài)電池超過(guò)10萬(wàn)輛級(jí)的量產(chǎn)。這一里程碑不僅標(biāo)志著我們高電壓錳基材料的規(guī)?；a(chǎn)，而且我們將以全綠電的方式實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，踐行環(huán)保理念。
2026年，我們將迎來(lái)另一個(gè)重要時(shí)刻，我們將通過(guò)工藝升級(jí)在新工廠實(shí)現(xiàn)一體化成型工藝的規(guī)?；慨a(chǎn)。同時(shí)，在過(guò)去的3年里，我們一直致力于自研和與合作伙伴共同研究含鋰復(fù)合規(guī)模負(fù)極的量產(chǎn)問(wèn)題。當(dāng)這些技術(shù)拼圖一一完備，全固態(tài)電池車(chē)輛的批量交付將指日可待，敬請(qǐng)期待。
當(dāng)前，我們的生產(chǎn)規(guī)模正在迅速擴(kuò)張。這是一個(gè)充滿機(jī)遇的好時(shí)代，因?yàn)槲覀儓?jiān)信全國(guó)全面電動(dòng)化的進(jìn)程才剛剛開(kāi)始，新能源汽車(chē)的滲透率仍在不斷攀升。在這個(gè)過(guò)程中，我們正加緊建設(shè)電池產(chǎn)能，并全面構(gòu)建包括材料、設(shè)備和回收在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。通過(guò)這一系列舉措，我們期望在新一輪的電動(dòng)化浪潮中搶占先機(jī)。
最后，請(qǐng)?jiān)试S我為大家簡(jiǎn)要總結(jié)。全固態(tài)電池?zé)o疑是新能源汽車(chē)未來(lái)發(fā)展的必然選擇，并將帶來(lái)顛覆性的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。我們堅(jiān)信固態(tài)電池的量產(chǎn)將分階段實(shí)現(xiàn)，不同階段會(huì)有產(chǎn)業(yè)鏈的不斷補(bǔ)強(qiáng)。在上汽等整車(chē)企業(yè)的引領(lǐng)下，全固態(tài)電池將從夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
