競逐1000公里續(xù)航：固態(tài)、石墨烯、摻硅補鋰三大電池技術(shù)路線加速跑，誰最靠譜？

每經(jīng)記者 段思瑤  孫磊    每經(jīng)編輯 裴健如    

在包機(jī)內(nèi)跟隨音樂唱唱跳跳，手舞足蹈……今年1月初，100名蔚來汽車粉絲興致盎然地趕往成都參加“NIO Day 2020”，等待著蔚來汽車創(chuàng)始人、董事長、CEO李斌給他們帶來驚喜。

“我們采用最先進(jìn)的量產(chǎn)固態(tài)電池技術(shù)，實現(xiàn)了360Wh/kg的超高能量密度，續(xù)航將超過1000公里。”李斌的這個“驚喜”，讓蔚來汽車粉絲們激動的同時，也拉開了新能源車企競相追逐車輛續(xù)航1000公里的序章。

在蔚來汽車之后，智己汽車、廣汽埃安相繼宣布將推出1000公里續(xù)航電動車。與蔚來汽車使用固體電池不同的是，智己汽車宣稱旗下首款車型將搭載寧德時代提供的“摻硅補鋰”電池，廣汽埃安則選擇搭載石墨烯基超級快充電池。

一時間，“1000公里續(xù)航”成為業(yè)內(nèi)熱議焦點。但1月16日，中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高的一句話，讓“1000公里續(xù)航”的熱度瞬間降溫。歐陽明高說：“如果有人說，（他的電動車）既能跑1000公里，又能幾分鐘充完電，而且還特別的安全，成本還特別低，大家不用相信，因為這在目前是不可能的。”

中國科學(xué)院院士、中國電動汽車百人會副理事長歐陽明高（圖片來源：官方供圖）

隨后，威馬汽車創(chuàng)始人、董事長兼CEO沈暉、大眾汽車集團(tuán)（中國）CEO馮思翰等車企高管紛紛表態(tài)，認(rèn)為電動車1000公里續(xù)航意義不大。

“在電池技術(shù)沒有實質(zhì)性突破的情況下，高續(xù)航的電動車需要搭載更重的電池，為此要搭配極高成本的、更輕的車身，這樣整車的成本也會越來越高，所以這是一個惡性循環(huán)。”馮思翰說。

當(dāng)前，對于電動汽車1000公里續(xù)航的討論主要分為兩派：一派觀點認(rèn)為，1000公里續(xù)航的實現(xiàn)，讓電動車進(jìn)入了“新世界”，可以與燃油車正面“剛”；另一派觀點認(rèn)為，隨著充電基礎(chǔ)設(shè)施的普及，市場并不需要1000公里續(xù)航的電動車，這會是一種浪費。

那么，當(dāng)前電動汽車到底有沒有能力實現(xiàn)1000公里續(xù)航？固態(tài)、摻硅補鋰、石墨烯，三種電池技術(shù)路線，誰會最快實現(xiàn)這個目標(biāo)？

 

打開“新世界”的三把鑰匙？

“目前，液態(tài)鋰離子電池的能量密度到了300瓦時/公斤，已經(jīng)達(dá)到了一個極限。下一步或者新一代電池要發(fā)展固態(tài)電池，逐漸要過渡到全固態(tài)鋰電池。同時我們還應(yīng)該發(fā)展鈉離子電池，它的電解質(zhì)目前是液態(tài)電解質(zhì)，下一步也要發(fā)展固態(tài)鈉離子電池。”就在歐陽明高對1000公里續(xù)航發(fā)表質(zhì)疑觀點的第二天，中國工程院院士陳立泉在上述百人會論壇上公開支持固態(tài)電池的發(fā)展。

在以陳立泉為代表的不少業(yè)內(nèi)人士看來，固態(tài)電池是下一代動力電池技術(shù)研發(fā)的主流方向。“相較目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池，固態(tài)電池電化學(xué)穩(wěn)定性相對更好。”中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長馬小利說。

“看完了發(fā)布會之后，我還仔細(xì)研究了固態(tài)電池，這電池續(xù)航長、安全性能高。”牛頌（化名）告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者，在“NIO Day 2020”之后，因為對固態(tài)電池充滿興趣進(jìn)而前往NIO House看蔚來ET7的不只他一個。

制表：每經(jīng)記者 孫磊

公開資料顯示，固態(tài)電池與目前主流的傳統(tǒng)鋰離子電池最大的不同在于電解質(zhì)。固態(tài)電池是使用固體電解質(zhì)，替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜，這種做法大大降低了熱失控風(fēng)險，電池安全性進(jìn)一步提高。

同時，固態(tài)電池電化學(xué)窗口可達(dá)5V以上，高于液態(tài)鋰電池（4.2V），允許匹配高能正極和金屬鋰負(fù)極，大幅提升了理論能量密度；固態(tài)電池可簡化封裝、冷卻系統(tǒng)，在有限空間進(jìn)一步縮減電池重量，體積能量密度較液態(tài)鋰電池（石墨負(fù)極）提升70%以上，達(dá)到500Wh/kg。

不過，由于大部分固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率比電解液小10倍以上，固態(tài)電池存在快充性能不佳的問題。此外，循環(huán)過程中物理接觸變差進(jìn)而影響使用壽命、制備工藝復(fù)雜、成本高等也是固態(tài)電池技術(shù)突破過程中面臨的難題。

圖片來源：蔚來汽車官網(wǎng)

與固態(tài)電池不同，智己汽車所采用的“摻硅補鋰”電池則是通過提高負(fù)極中硅的含量，同時增加鋰的含量，以彌補因硅含量提升而導(dǎo)致的電池在充放電過程中鋰損耗的提高，進(jìn)而提升電池性能。值得注意的是，該電池的技術(shù)特點與蔚來汽車采用的“無機(jī)預(yù)鋰化硅碳負(fù)極”方案并無本質(zhì)上的差異。

相較之下，當(dāng)前，使用石墨做電池負(fù)極材料仍是市場的主流選擇，但其理論克容量偏低（約372mAh/g），已進(jìn)入瓶頸期。而硅基材料具有很高的理論克容量（約4200mAh/g），在負(fù)極加入硅后，電池的能量密度會有顯著的提升。

不過，在加入硅后，電池會遇到石墨和硅兩種材料在充放電過程中體積膨脹不同的問題。據(jù)了解，硅的體積膨脹為320%，而碳僅為12%，體積膨脹不同，結(jié)構(gòu)就會坍塌。同時，電池還有循環(huán)壽命不夠、首充效率低等缺點。

對于這一問題，蔚來汽車和智己汽車選擇使用預(yù)鋰化的方式進(jìn)行解決。公開資料顯示，預(yù)鋰化的目的是為彌補充放電過程中不可逆的鋰損耗，提前對電極材料進(jìn)行補鋰，以提升首次充放電效率，并提高電池的總?cè)萘亢湍芰棵芏取Ｄ壳?，常見的預(yù)鋰化方式是在負(fù)極（金屬Li粉和Li箔）或者正極補鋰。

除上述兩種動力電池外，石墨烯電池也被認(rèn)為是動力電池產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展方向之一。據(jù)了解，石墨烯是一種由碳原子排列構(gòu)成的單層四維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)新型納米材料，具有優(yōu)良的電子傳導(dǎo)性能、熱性能以及較高的比表面積，在新能源、化工、電子信息、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用前景，被稱作“21世紀(jì)的新材料之王”。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

不過，需要注意的是，當(dāng)前石墨烯的成本十分高昂，對制造工藝的要求也非?？量蹋瑫r石墨烯電池的制作工藝也仍然不夠成熟。

 

距離“開門”還遠(yuǎn)

“導(dǎo)電率低、原材料成本高、生產(chǎn)工藝難度大，固態(tài)電池實現(xiàn)商業(yè)化還需要克服眾多技術(shù)難關(guān)。”深圳易馬達(dá)科技有限公司硬件副總裁沈劍在接受《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪時表示，固態(tài)電池的技術(shù)方案成熟和量產(chǎn)化需要不斷試產(chǎn)、改進(jìn)，再進(jìn)入小批量生產(chǎn)和爬坡，這個過程可能要持續(xù)5~10年之久。

在業(yè)內(nèi)看來，固態(tài)電池的研發(fā)及商業(yè)化進(jìn)程會分為幾步走：首先是半固態(tài)電池，仍會使用液態(tài)電解質(zhì)；然后是全固態(tài)，不再使用液態(tài)電解質(zhì)；接下來，全固態(tài)電池也會持續(xù)技術(shù)迭代，直到多項指標(biāo)均發(fā)展成熟。

值得注意的是，蔚來汽車發(fā)布的150kWh固態(tài)電池并非真正意義上的固態(tài)電池。“蔚來汽車即將應(yīng)用的電池是帶有少量電解液的半固態(tài)電池。全固態(tài)電池的單體能量密度最高能做到400~500Wh/kg，而蔚來明年量產(chǎn)的半固態(tài)電池的單體能量密度在360Wh/kg。”蔚來汽車創(chuàng)始人、董事長、CEO李斌表示，150kWh電池包將于2022年第四季度交付。

制表：每經(jīng)記者 孫磊

“相較全固態(tài)電池，半固態(tài)電池實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的時間相對較短，但也要2~3年才能搭載上車。”伊維經(jīng)濟(jì)研究院研究部總經(jīng)理吳輝在接受記者采訪時說。

而智己汽車使用的摻硅補鋰電池今年也無法在量產(chǎn)車上得以體現(xiàn)。智己汽車官方近日表示，受軸距限制，其首款量產(chǎn)智能純電轎車上市時（今年年底）暫無搭載摻硅補鋰電池包的計劃。根據(jù)產(chǎn)品規(guī)劃，后續(xù)軸距在3150mm以上的智己汽車車型可實現(xiàn)近1000公里續(xù)航。

智己汽車透露，其第二款車型計劃于2022年上市，而這也意味著智己汽車?yán)m(xù)航1000公里的產(chǎn)品最快也到2022年才能交付。

此外，廣汽集團(tuán)也稱其硅負(fù)極電池最高可實現(xiàn)1000公里的綜合續(xù)航能力，目前該電池已按計劃進(jìn)入實車測試階段，預(yù)計于年內(nèi)首次搭載在現(xiàn)有AION LX車型上。

據(jù)了解，摻硅補鋰技術(shù)目前面臨著硅負(fù)極的應(yīng)用難度高、產(chǎn)量低、成本高、補鋰技術(shù)存在安全和技術(shù)成熟度低等問題。

圖片來源：智己汽車官微

相比之下，石墨烯電池“上車”時間會更加遙遠(yuǎn)。有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，石墨烯電池目前僅處于實驗室階段，尚未達(dá)到量產(chǎn)條件，商業(yè)化非常困難。

但廣汽集團(tuán)方面表示，目前公司石墨烯基超級快充電池已按計劃進(jìn)入實車測試階段，預(yù)計于本年內(nèi)首次搭載在AION V車型上。對此，沈劍認(rèn)為，石墨烯基電池不能等同于石墨烯電池。所謂的石墨烯電池，是正極材料主要為石墨烯的電池。

廣汽集團(tuán)發(fā)布的公告顯示，石墨烯基超級快充電池具備6C快充能力，結(jié)合600A高功率超充設(shè)備，最快8分鐘可充電80%；整體電芯成本與目前市場常規(guī)動力電池成本相比高5%~8%。但該技術(shù)的普及有賴于國家超級快充相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和高功率超充設(shè)備的建設(shè)進(jìn)展，市場需求具有不確定性。

圖片來源：廣汽集團(tuán)公告

早在2016年，作為當(dāng)時國內(nèi)石墨烯領(lǐng)域的龍頭，東旭光電（000413.SZ）就推出了世界首款石墨烯基鋰電池產(chǎn)品——“烯王“。不過，該產(chǎn)品在發(fā)布后就陷入爭議，被指噱頭大于實用性。無獨有偶，廣汽埃安推出石墨烯基超級快充電池的消息官宣之后，也引來了各方的“火力”。

“廣汽集團(tuán)的墨烯基電池主要是通過在正負(fù)極材料中添加1%~3%的石墨烯實現(xiàn)電池倍率性能的提升，該技術(shù)已較為成熟，但對電池能量密度的提升幫助不大。同時，8分鐘充電80%可能還是基于實驗室數(shù)據(jù)的推算結(jié)果，實際的大功率充電往往都會以犧牲電池容量為代價。”華金證券在其研報中表示。

“從續(xù)航的角度來看，石墨烯對于（動力電池）容量是有提升的。但是即便將石墨烯完全作為負(fù)極材料，它也不如金屬鋰和硅碳做負(fù)極。”前寧德時代相關(guān)技術(shù)研發(fā)負(fù)責(zé)人認(rèn)為，“本質(zhì)上石墨烯與PVDF、碳納米管等輔材一樣，不會對產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生顛覆性的影響。”

 

1000公里續(xù)航有無必要？

假設(shè)上述三種電池在技術(shù)突破上進(jìn)展神速，市場究竟需不需要1000公里續(xù)航的電動車？

“電動汽車哪兒都好，就是不能往遠(yuǎn)處跑。要是真能跑1000公里，我著實有點兒小期待。”手握新能源汽車指標(biāo)的蔣農(nóng)（化名）認(rèn)為，“（續(xù)航）1000公里就意味著電動車的充電頻率與燃油車加油的頻率基本相當(dāng)，可以不用時刻擔(dān)心（車輛）還有多少續(xù)航（里程）了。”

同時，有分析稱，車企在新能源車性能升級方面的緊迫感，能夠從商業(yè)上推動上游動力電池等核心技術(shù)的升級。

圖片來源：蔚來汽車官網(wǎng)

但對新能源汽車產(chǎn)業(yè)有多年研究的國家電動乘用車技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟技術(shù)委員會主任王秉剛則直白地表態(tài)：“這既沒有必要，也不合理，很大程度上是一種商業(yè)跟風(fēng)行為，并不理性。”

“實事求是地講，續(xù)航到一定程度的話并不是越多越好。因為電池（容量）大了（車）也沉，一個車背著這么大電池不是特別環(huán)保，消費者也沒有必要背著1000多公里續(xù)航的電池滿大街跑。所以我個人理解，還是看消費者需求。”長城汽車技術(shù)副總裁宋東先說。

中汽中心汽車測評管理中心技術(shù)管理部部長周博雅此前也告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者，可實現(xiàn)1000公里續(xù)航的電池意味著成本會增加，而消費者是否愿意為此埋單還是一件需要評估的事情。車輛續(xù)航里程的合適程度，應(yīng)該是交由市場來決定的指標(biāo)。

“事實上，車輛續(xù)航1000公里并不能構(gòu)成電動車技術(shù)壁壘，而且1000公里續(xù)航技術(shù)的實現(xiàn)面臨周期問題。在2~3年后，國內(nèi)的充電樁布局將更完善，換電模式、快充難題也會基本解決，1000公里續(xù)航意義不大。”沈暉認(rèn)為，未來幾年，如果國內(nèi)主流新能源汽車都使用續(xù)航1000公里的電池，對社會絕對是一種巨大的浪費。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

馮思翰認(rèn)為目前整個行業(yè)對于電動車高續(xù)航里程的討論恰恰體現(xiàn)了消費者對于充電基礎(chǔ)設(shè)施的不滿。而作為消費品的電動車應(yīng)走中遠(yuǎn)距離續(xù)航但完善充電設(shè)施、開發(fā)快充技術(shù)的路線。

“如果每一個消費者都能在自己的車位裝上家充樁，電動汽車充電的體驗將超過燃油車加油的體驗，那么電動汽車離普及就不遠(yuǎn)了。到那時，也就沒有人再‘炒作’續(xù)航里程了。”蔚來汽車聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁秦力洪說。

“我只想知道實際續(xù)航”

當(dāng)車企將1000公里續(xù)航作為主要亮點，消費者更關(guān)注的是電動車的實際續(xù)航能力究竟是否與宣傳中的一致。

“我買車的時候，銷售說車輛NEDC工況續(xù)航里程是500公里，但實際上跑下來只有不到400公里。”純電動車車主唐天（化名）無奈地告訴記者，自己當(dāng)時以為NEDC工況續(xù)航里程就是實際續(xù)航，卻沒想到會有這么大的差距。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

記者在走訪終端市場過程中發(fā)現(xiàn)，大部分4S店在銷售新能源車時，只把廠家標(biāo)注的NEDC工況續(xù)航里程告知消費者，卻對電池續(xù)航里程在冬天會大幅縮水等信息提及甚少。

記者了解到，目前，我國對電動汽車的續(xù)航里程認(rèn)證是NEDC標(biāo)準(zhǔn)，由市區(qū)工況和市郊工況兩部分組成，車輛在測試中多數(shù)時間處于勻速行駛，呈現(xiàn)了相對理想的駕駛環(huán)境。然而，車輛不同的駕駛模式、氣溫、車速等對續(xù)航都會產(chǎn)生影響。尤其是到了冬天，電動車的續(xù)航里程“打折”現(xiàn)象更為嚴(yán)重。

“我的車買了近5年了，冬天的充電頻率平均是一周兩次，而夏天則是兩周三次。我買車比較早，車輛續(xù)航里程不算多，冬天最冷的時候只能跑100公里左右。”純電動車車主張寧旭（化名）告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者。

除了NEDC標(biāo)準(zhǔn)，還有汽車廠商用“60km/h等速續(xù)航”來標(biāo)注電動車的續(xù)航里程。記者查閱資料后發(fā)現(xiàn)，在很多車型配置欄，緊挨著“60km/h等速續(xù)航”會出現(xiàn)“綜合工況續(xù)航”，這個數(shù)字往往要比60km/h等速續(xù)航低。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

“60km/h 等速續(xù)航只是車企的一種宣傳手段，并不代表車輛的真實續(xù)航里程。”一位動力電池專家向記者表示，“60km/h 等速續(xù)航數(shù)據(jù)是車輛關(guān)閉所有電氣設(shè)備，在最經(jīng)濟(jì)的模式下以60公里每小時的速度行駛計算，從而得到的最理想化續(xù)航里程數(shù)據(jù)。”

這意味著，不管是NEDC綜合續(xù)航1000公里，還是60km/h 等速續(xù)航，都是車企抓住消費者對電動汽車?yán)锍探箲]的心理，用更大的續(xù)航里程數(shù)字，降低消費者對電動車?yán)m(xù)航里程憂慮的宣傳手段。

多名純電動車車主直言，希望在買車之前，汽車廠商能詳細(xì)告知車輛在不同工況下貼近實際生活的真實數(shù)據(jù)，而不是實驗室數(shù)據(jù)。

值得關(guān)注的是，從2021年起，國內(nèi)將逐步推行新的新能源車?yán)锍虦y試標(biāo)準(zhǔn)——WLTC測試標(biāo)準(zhǔn)，即在全球范圍內(nèi)收集真實的行駛工況數(shù)據(jù)，增加城市擁堵工況的比重，相比之下這種方法得出的里程數(shù)據(jù)更接近車輛實際的駕駛體驗。

圖片來源：每經(jīng)記者 張建 攝（資料圖）

除了采用更為標(biāo)準(zhǔn)的續(xù)航測試，加強(qiáng)動力電池的技術(shù)研發(fā)，提高電池的續(xù)航里程，才是消除消費者的續(xù)航里程擔(dān)憂的必由之路。

“當(dāng)前關(guān)于新能源汽車的效熱管理系統(tǒng)核心技術(shù)已取得重要突破，將使得冬季低溫環(huán)境下續(xù)航里程損失比現(xiàn)有車型降低2/3。同時，隨著充電體系建設(shè)與快充技術(shù)突破，未來5~10年，白天可用15分鐘充滿75%電量。”歐陽明高說。

資本主動“掏腰包”

雖然“1000公里續(xù)航”仍存爭議，但這并不妨礙資本市場為之“傾倒”。

蔚來汽車發(fā)布固態(tài)電池后隨即引發(fā)資本震蕩。1月11日，A股電解液、隔膜企業(yè)股價出現(xiàn)大幅下跌。截至當(dāng)天收盤，天賜材料（002709.SZ）、恩捷股份（002812.SZ）、璞泰來（603659.SH）跌停，新宙邦（300037.SZ）股價跌幅為6.7%。

與之相對，南都電源（300068.SZ）、贛鋒鋰業(yè)(002460.SZ)、德爾股份(300473.SZ)等與固態(tài)電池相關(guān)個股當(dāng)天股價紛紛看漲。

圖片來源：視覺中國

1月15日，廣汽埃安石墨烯基超級快充電池海報發(fā)布當(dāng)日，廣汽集團(tuán)盤中漲停，報收12.52元/股；港股（02238.HK）尾盤同步大幅拉升，報收9.38港元/股。這一波上漲甚至持續(xù)到了1月18日，當(dāng)天廣汽集團(tuán)股價再度高開7.83%，最終收于13.2元/股，漲幅為5.43%。

不僅如此，石墨烯概念股也紛紛上漲。1月18日早盤，石墨烯概念股中泰化學(xué)（002092.SZ）、大東南（002263.SZ）開盤后迅速漲停，龍磁科技（300835.SZ）、華麗家族（600503.SH）、碳元科技（603133.SH）、方大炭素（600516.SH）等紛紛跟漲。

而在此之前，資本早已為固態(tài)電池主動“掏腰包”，多家固態(tài)電池企業(yè)背后都有主機(jī)廠的身影。

記者查閱公開資料發(fā)現(xiàn)，近兩年包括北汽、上汽、廣汽、一汽等車企先后參與了多家固態(tài)電池企業(yè)的融資。如，北汽產(chǎn)業(yè)投資分別在2019年6月和12月參與了清陶能源的D、E輪融資，上汽投資和廣汽資本又先后參與了其E+、E++輪融資。

圖片來源：每經(jīng)記者 朱成祥 攝（資料圖）

國外企業(yè)方面，2014年，大眾汽車持有固態(tài)電池企業(yè)QuantumScape 5%的股份，隨后又在2018年追加了1億美元投資，并成立合資公司；2020年6月，大眾汽車再次增資2億美元，現(xiàn)持股31.1%。

此外，動力電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)也在加緊“攻城略地”。如，天齊鋰業(yè)（002466.SZ）持有衛(wèi)藍(lán)新能源5%的股權(quán)；贛鋒鋰業(yè)（002460.SZ）曾在2019半年報中披露，其投資建設(shè)的年產(chǎn)億瓦時級第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產(chǎn)線于當(dāng)年下半年建成投產(chǎn)。

五礦證券研報認(rèn)為，鑒于動力電池對新能源汽車綜合性能、安全性的決定性影響，以及整車與頭部電池之間圍繞產(chǎn)業(yè)鏈議價能力的爭奪，全球車企依然有動力積極扶持、甚至大規(guī)模投入固態(tài)電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

但對石墨烯電池，資本則顯得較為謹(jǐn)慎。“國際鋰電池產(chǎn)業(yè)界并沒有‘石墨烯電池’這個提法，市場上宣傳的‘石墨烯電池’指摻入了石墨烯材料作為導(dǎo)電添加劑，有些甚至沒有任何石墨烯材料，只是利用其熱點和噱頭，并不是以石墨烯為主材的新電池品類。”沈劍告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者。

圖片來源：視覺中國

基于此，資本僅顯示出對石墨烯材料的熱情。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前我國共有1.7萬家石墨烯相關(guān)企業(yè)，2020年相關(guān)企業(yè)注冊量為6576家，同比大漲174.6%。從企業(yè)規(guī)模來看，目前注冊資本在500萬元以上的石墨烯企業(yè)數(shù)量最多，有8726家，占總量的51%。

與固態(tài)電池、石墨烯電池等仍處于實驗室階段的技術(shù)相比，摻硅補鋰早已是國外部分汽車廠商掌握的成熟技術(shù)，只是對國內(nèi)企業(yè)而言，還處在開始量產(chǎn)應(yīng)用的階段。

從目前來看，多家上市公司正在抓緊在硅基負(fù)極材料領(lǐng)域的投入和投產(chǎn)。如，中國寶安（000009.SZ）子公司貝特瑞現(xiàn)有硅基負(fù)極生產(chǎn)線已投產(chǎn)；中科電氣（300035.SZ)在硅基負(fù)極材料已進(jìn)行多年的持續(xù)研發(fā)投入，目前已建設(shè)完成中試產(chǎn)線，進(jìn)行成品試生產(chǎn)。

車企開啟電動旗艦車型“軍備競賽”

掀開150kWh固態(tài)電池和石墨烯基超級快充電池的真實“面紗”，引發(fā)熱議的電池技術(shù)革新其實遠(yuǎn)不如想象般精彩。

“從嚴(yán)格意義上來說，蔚來汽車發(fā)布的固態(tài)電池只是相對初級的半固態(tài)電池，仍然需要電解液、基膜。”興業(yè)證券研報認(rèn)為，由于固態(tài)電池在技術(shù)和成本方面都還存在難題，現(xiàn)有的四大材料體系將長期維持。

記者了解到，動力電池四大核心材料包括正極、負(fù)極、隔膜、電解液，分別占據(jù)電池成本約30%、10%、25%和17%。而正極、負(fù)極、電解液上游主要為各類鋰礦、石墨礦、瀝青等資源的開采、生產(chǎn)和加工。

數(shù)據(jù)顯示，截至1月11日，電池級碳酸鋰價格較2020年12月初上漲28.49%；氫氧化鋰價格上漲3.85%；電解鈷價格上漲16.41%；鈷酸鋰價格上漲6.19%；三元523正極材料價格上漲8.40%；LFP價格上漲11.43%；電解液價格基本持平。

圖片來源：攝圖網(wǎng)

“固態(tài)電池發(fā)展的同時，三元鋰和磷酸鐵鋰等原有電池體系也在不斷優(yōu)化提升，甚至?xí)懈嗟馁Y源注入。”沈劍告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者，即便是在固態(tài)電池的初期規(guī)?；瘧?yīng)用中，產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展也會限制其上量的節(jié)奏，生產(chǎn)成本也不會有太大優(yōu)勢。

安信證券研報認(rèn)為，全固態(tài)鋰電池只是改變了正負(fù)極之間傳導(dǎo)鋰離子的方式，對正極材料體系并沒有出現(xiàn)顛覆性的改變。

不過，蔚來汽車“半固態(tài)電解質(zhì)”的應(yīng)用，被認(rèn)為將強(qiáng)化硅碳負(fù)極預(yù)鋰化甚至金屬鋰負(fù)極的應(yīng)用趨勢，以及高鎳化趨勢，從而進(jìn)一步拉動金屬鋰和硫酸鎳的需求。天風(fēng)證券研報曾測算，若預(yù)鋰化在動力電池中滲透率達(dá)到100%，則每年動力電池的需求中8%~15%需要以金屬鋰的方式提供。

隨著固態(tài)電池、摻硅補鋰等動力電池技術(shù)的成熟應(yīng)用，動力電池行業(yè)洗牌在即。目前掌握固態(tài)電池、摻硅補鋰技術(shù)的企業(yè)均為頭部動力電池和鋰電設(shè)備龍頭公司。如，寧德時代為智己汽車提供摻硅補鋰電池包，同時在硫化物固態(tài)電池技術(shù)方面比較成熟；國軒高科今年1月發(fā)布了一款采用摻硅補鋰技術(shù)的磷酸鐵鋰電池。

圖片來源：視覺中國

這意味著，頭部電池企業(yè)、鋰電設(shè)備廠商在客戶、資金和研發(fā)等方面具有充足的儲備，將借機(jī)提升市場份額，中小廠商則面臨生存壓力加大，甚至被淘汰的風(fēng)險。

從時間軸來看，搭載“摻硅補鋰電芯”技術(shù)的智己汽車預(yù)計在今年四季度實現(xiàn)量產(chǎn)交付；蔚來汽車ET7計劃于2022年第四季度交付。此外，豐田、大眾、寶馬、福特、富士康等均將實現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)的時間節(jié)點設(shè)定在2025年前后。

 

由此來看，搭載半固態(tài)電池的汽車實現(xiàn)量產(chǎn)最快也在兩年之后。興業(yè)證券在研報中認(rèn)為，由于固態(tài)電解質(zhì)成本較高，若無革命性的技術(shù)路徑創(chuàng)新，固態(tài)電池很難大規(guī)模裝車，預(yù)計車用動力電池占比不超過20%。

“在智能電動汽車顛覆性的新時代來臨前夕，車企間為爭奪新時代主導(dǎo)權(quán)而爆發(fā)的旗艦車型‘軍備競賽’將一直延續(xù)到行業(yè)格局基本塵埃落定，這一特殊的產(chǎn)業(yè)時期可能維持5~10年，甚至更久。”國信證券方面表示。

記者手記丨企業(yè)應(yīng)將需求交還市場

固態(tài)電池、石墨烯電池、摻硅補鋰電池，并不是“最新出爐”的新技術(shù)、新概念，但為何會引起轟動？

記者發(fā)現(xiàn)，三種“老技術(shù)”之所以釀出“新熱度”，離不開一個關(guān)鍵信息點，即1000公里續(xù)航里程。新能源汽車發(fā)展多年，里程焦慮仍是主要的痛點之一，這樣的宣傳點恰好擊中了消費者最關(guān)注的信息。

但一味追求高續(xù)航里程并非好事。一方面，車輛的成本將提高，不利于電動車的推廣；另一方面，目前現(xiàn)有的鋰電池技術(shù)體系已經(jīng)能夠達(dá)到上百公里的續(xù)航，且仍有進(jìn)步空間，同時電池快充性能和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也都在快速進(jìn)步和完善的背景下，采用高成本的固態(tài)電池將民用車輛續(xù)航做到上千公里以上的必要性，其本身也需要打上問號。

在技術(shù)創(chuàng)新的過程中，企業(yè)要清醒地認(rèn)識到，新一代電池的規(guī)模制造與降本過程很難脫離產(chǎn)業(yè)規(guī)律，仍將是漸進(jìn)而長期的過程。在此過程中，企業(yè)應(yīng)將需求交還市場，按市場需求產(chǎn)出產(chǎn)品和技術(shù)。與此同時，當(dāng)前鋰電池仍在快速降本的過程中，未來大概率仍是分場景的多種路線長期共存。

記者：段思瑤 孫磊

編輯：裴健如

視頻編輯：祝裕

視覺：鄒利

排版：孫磊 馬原