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輝能科技要讓固態電池最快走向量產

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年10月24日  

在2年多的測試之后,8月22日,蔚來電動力工程副總裁黃晨東來到臺灣桃園,與輝能科技簽訂了合作備忘錄。


根據協議,輝能將為蔚來定制生產“MAB”固態電池包。合作的第一階段目標,是把輝能的固態電池包裝到蔚來的樣車上去。未來樣車下線之后,還可能進一步合作規模生產。


這意味著,在接二連三的起火事件之后,蔚來已經開始考慮以更安全、可靠的固態電池,替代主流的三元液態電池的可能性。


蔚來電動力工程副總裁黃晨東(左)與輝能科技創始人、CEO楊思枏簽署協議


輝能科技2006年成立于臺灣。今年4月,其自主研發的“MAB (Multi-Axis BiPolar+)多軸向雙極鋰陶瓷電池”,獲得了有科技創新界“奧斯卡”之稱的“愛迪生獎”金獎。2017年-2019年,輝能的固態電池技術還曾連續三年獲得了美國CES“創新獎”。


在輝能科技創始人、CEO楊思枏看來,未來固態電池取代液態電池成為主流是大勢所趨。這個“大勢”,最快將于五年內發生,而2021年-2022年或將成為固態電池量產的元年。


與液態電池相比,固態電池最大的優勢是安全、穩定。固態電解質更耐高溫、沒有漏液的問題,損壞不容易爆炸起火,體積輕薄,可以支持柔性化、可彎曲的封裝設計。但由于成本高、產能低,一直面臨著商業化難題。


輝能2014年開始商業化,最初面向電子消費市場,把產品賣給一些可穿戴、IOT、消費電子產品廠商。由于固態電池成本高,因此只局限在小眾市場,累計營收不足600萬美金。研發、運營投入了近1億美金,主要來自于大股東軟銀中國,自2012年起,軟銀中國多次向輝能增資。


“在新能源領域,以往大多是由國家研發機構或實驗室來主導技術創新。像輝能這樣的創業企業,能同時在電池技術、量產規模與商業能力上都大幅領跑業界非常難得。”軟銀中國資本管理合伙人薛村禾表示。


目前已知可能會最早量產固態電池的車企是豐田。豐田執行副總裁寺師茂樹曾經公開表示,豐田預計將于2020年東京奧運會之前發布固態電池汽車。據外媒報道,豐田的全固態電池汽車最早將在2022年實現量產。楊思枏表示,輝能與車企共同開發,有望早于或與豐田同期量產固態電池汽車。


楊思枏認為,近幾年電動車的起火事件,讓動力電池的安全問題引起了越來越多的重視,這也加速了固態電池的商業化落地。


過去五年,電動車市場高速發展,而“里程焦慮”成為了電動車普及的瓶頸。為了追求更高的能量密度,三元鋰電池(特斯拉、寧德時代為代表)逐漸替代了傳統的二元系電池(比亞迪為代表)成為主流技術路線。


寧德時代生產的以鎳鈷錳(NCM)為正極材料的三元鋰電池,三種化學材料的功能,可以簡單地理解為,鎳負責能量密度,鈷負責可靠性,錳負責穩定性。為了追求更高的能量密度,近幾年三種材料的配比從NCM523(鎳鈷錳比例為5:2:3)走到了NCM622,現在到了NCM811。蔚來ES8采用寧德時代生產的NCM523\622電池。今年6月量產的蔚來ES6,首批搭載了NCM811電池。


隨著鎳的比例的上升,電池的能量密度越來越高,但可靠性、穩定性所面臨的挑戰也越來越大了。比如正極材料的分解溫度,NCM523大概在300度分解,而NCM811降低到了約180度。


楊思枏認為,頻繁的起火事件,已經讓很多車企意識到,液態電池的安全性問題。而現在的問題是,液態電池可能快要步入瓶頸了,固態電池還沒開始量產。


“(液態電池)到頂點的時候,又沒有固態電池的出現,大家5年以內其實是很彷徨的。”楊思枏說。


輝能2013年在臺灣桃園建成第一座工廠,產能40MWh/年。正在建設中的第二工廠,規劃產能1-2GWh/年,預計今年底完工,2020年進行設備調試,2021年大量量產。楊思枏表示,為了降低成本,輝能采用與液態電池一致的正負極材料,當產能達到1GWh,電芯成本預計能達到液態電池的1.6倍,組成模組之后成本將為液態電池的1.3倍。


當產能產能達到10GWh,電芯成本就會降低到液態電池的1.3倍,電池包成本為液態電池的1.05倍。楊思枏希望通過與車企共同開發,在2021-2022年達成20GWh產能。那個時候,整個固態電池包的成本將是液態電池的98%,安全性、綜合性價比就會遠超液態電池,“我們產能有多少,就會被用多少。”楊思枏說。


為了最快速度實現規模生產,“于成本、產量上與傳統鋰電池抗衡”,輝能計劃以“技術授權”的形式,把電芯技術、電池包封裝技術開放給合作伙伴,或以合資公司的形式共同開發。這個過程中,輝能將通過授權金、出售電芯材料、或出售電芯、模組、電池包等形式,獲得更多市場份額。楊思枏表示,全球目前已經有十幾家車企與輝能洽談過相關合作。


新勢力們可能會比傳統車企更早一步嘗試新技術。蔚來大概2年以前就開始與輝能接觸,測試其固態電池產品。而前樂視汽車CEO張海亮帶領的“天際汽車”,已經與輝能達成了“技術授權”的合作。今年4月的上海車展上,搭載輝能固態電池的天際汽車ME-S亮相,電芯的能量密度達到750Wh/L。


楊思枏告訴36氪,目前全球部分車企液態電池的訂單大概將于2023年-2024年集中到期,未來可能會考慮,于2025年更換為固態電池。而在此之前,他們有的已經找到輝能提前布局。


到了那個時候,固態電池成本可控,安全性、穩定性更加優越,現在的車企和電池廠們,所有液態電池的產能和布局,可能都將成為階段性的過度產品。


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