臺灣輝能：2022年中實現(xiàn)規(guī)模搭載 能量密度提升不走激進(jìn)路線

時間:2020-05-08 09:09來源:第一電動網(wǎng) 作者:鄧婭
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（輝能MAB 雙極電池包架構(gòu)技術(shù)）
 
　　前幾天，一位投資界朋友問我，“最近關(guān)于固態(tài)電池有啥新消息嗎？聽說XX(固態(tài)電池賽道玩家)都被投資人捧得飄飄然了，我也聽說輝能量產(chǎn)的可能性最高。”
 
　　不得不感慨，世上就有這么巧的事。
 
　　“我剛和輝能結(jié)束了兩個半小時的聊天，感覺現(xiàn)在說話都帶有一些臺灣腔了。”我回答。
 
　　“臺灣腔不要緊，有干貨就行。”朋友似乎也顯得有些興奮。
 
　　“嗯，很干，而且如你所說，輝能的量產(chǎn)計劃已經(jīng)提上日程了。”
 
　　明年拿到新能源市場入場券
 
　　固態(tài)電池一直被認(rèn)為是后鋰電時代的必經(jīng)之路，近幾年，各家布局固態(tài)電池的企業(yè)以及相關(guān)實驗室，階段性地會傳出一些技術(shù)突破的消息，但最終都沒有落實到“量產(chǎn)”二字，更別說批量在新能源汽車上進(jìn)行搭載。
 
　　但在輝能看來，他們即將拿到新能源市場的入場券。
 
　　“我們在全球固態(tài)電池企業(yè)里算是第二個量產(chǎn)的”，行銷經(jīng)理Lisa介紹道，“第一個量產(chǎn)的是法國的Bollore，但由于財務(wù)問題，目前暫時沒有其他消息。如果他們沒有繼續(xù)投入，那么輝能就是剩下唯一一家量產(chǎn)的固態(tài)電池企業(yè)。”
 
　　輝能的量產(chǎn)開始于2017年，其位于中國臺灣桃園的G1工廠正式開始全自動卷式生產(chǎn)，產(chǎn)能為40MWh，但主要以消費(fèi)性電子和穿戴式電子產(chǎn)品上使用為主。
 
　　而同樣位于桃園且正在建設(shè)中的G2工廠，則是完全面向新能源汽車市場。
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（采用雙極電池技術(shù)的高電壓鋰陶瓷電池——BLCB）
 
　　“本來今年年中會完工，但由于疫情關(guān)系可能會延期到明年。工廠的產(chǎn)能規(guī)劃是1-2GWh，等G2工廠建成之后，我們基本上就拿到了電動車的入場門票。”Lisa說道。
 
　　“以每臺車50度電來計算的話，1GWh也就搭載2萬臺車而已，所以我說是入場門票。G2生產(chǎn)的產(chǎn)品基本都會用到各家車企的樣車上。”
 
　　在2019年1月的電動汽車百人會上，天際汽車展示了固態(tài)電池展車，使用的便是輝能固態(tài)電池。同樣身為造車新勢力的威馬，也在2018年底展示了搭載輝能固態(tài)電池的樣車。據(jù)Lisa透露，目前已經(jīng)有5家以上的公司與輝能簽訂了MOU或正在洽談合作，本來在今年也會陸陸續(xù)續(xù)推出樣車進(jìn)行展示，但由于疫情可能會延期到明年，但不管如何，樣車最慢明年就能看到。
 
　　而隨著樣車的不斷推出，輝能的固態(tài)電池究竟性能如何，成為了大家最關(guān)注的點(diǎn)。
 
　　能量密度怎么樣？
 
　　提到動力電池，第一想到的參數(shù)指標(biāo)就是質(zhì)量能量密度，目前最受市場期待的NCM811電池，最高單體能量超過240Wh/kg，系統(tǒng)能量密度最高超過180Wh/kg。
 
　　根據(jù)規(guī)劃，輝能的固態(tài)電池產(chǎn)品是從類固態(tài)走向固態(tài)，輝能將這種類固態(tài)又叫混成固態(tài)，以整顆電芯的體積來看，其中液態(tài)部分只有不到3%。
 
　　一開始輝能采用的是LCO(鈷酸鋰)+石墨負(fù)極的配方，但由于固態(tài)電池阻值較液態(tài)電池高，內(nèi)阻比較大，所以能量密度依然無法與液態(tài)電池較比。
 
　　據(jù)Lisa介紹，2020年開始，輝能會不斷調(diào)整材料，負(fù)極將從石墨轉(zhuǎn)向高SiOx含量(14%以上——100%)的硅氧復(fù)合物。
 
　　“在2025年左右，SiOx硅比例達(dá)到100%程度的時候，我們的量產(chǎn)電芯與液態(tài)電池相比在質(zhì)量能量密度上就會有極明顯的優(yōu)勢。”Lisa告訴第一電動網(wǎng)，“體積能量密度部分也是一樣，會在2022年左右超過體積能量密度較高的21700圓柱電池，2025年達(dá)到接近900Wh/L的水平。而且，在這個水平我們是沒有任何安全問題的。”
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　　從這一數(shù)值來看，目前甚至未來一至兩年，輝能的固態(tài)電池產(chǎn)品相比液態(tài)電池的優(yōu)勢并不是十分明顯。對此，輝能CEO楊思枏并沒有那么激進(jìn)。
 
　　“將SiOx提升到100%，我們能把能量密度做到330Wh/kg，這個在實驗室已經(jīng)成功了。從研發(fā)的角度來看，我們已經(jīng)能夠做到330Wh/kg，850—880Wh/L的狀況，但這個東西目前還不能量產(chǎn)。” 楊思枏告訴第一電動網(wǎng)，“因為還要再搭配其他富鋰化的一些架構(gòu)技術(shù)，同時，它的單價并不親民，所以我們還在評估其他更便宜的制作方式，如果沒有辦法導(dǎo)入，原則上雖然能量密度可以提升，但成本下不來，依然只是一個實驗性的產(chǎn)品，它不能夠量產(chǎn)。”
 
　　成本之困
 
　　如楊思枏所說，成本下不來的產(chǎn)品即便能量密度再高，依然是實驗室產(chǎn)品。
 
　　那么輝能又是如何解決成本困局呢？
 
　　“我們思考的是整個電池包的成本，它可以分成兩塊，一是電芯材料，另外是電池包的架構(gòu)技術(shù)。” 楊思枏說道。
 
　　固態(tài)電解質(zhì)由于密度較高，在同樣體積狀況下，其能量密度一定會比液態(tài)電池要差。為解決這一問題，有企業(yè)改用更高能量密度的正極或負(fù)極活性材料，但這就意味著材料成本的提升。
 
　　“如果僅僅依靠材料來增加能量密度，那就會落入到悖論之中，無法進(jìn)入到市場。因此我們提出了MAB(雙極電池包架構(gòu)技術(shù))。” 楊思枏解釋說，“不管是刀片電池還是CTP，大家思考的都是一個道理——在不靠改變電芯材料的前提下以提升成組效率來解決能量密度和成本的平衡問題。”
 
　　輝能測算，采用MAB后，NCM811+石墨負(fù)極固態(tài)電池的成組效率在重量能量密度和體積能量密度兩個維度下分別為82%~85%和70~75%。因此其PACK的能量密度可達(dá)到176~183Wh/kg和405Wh/L。因此，雖然在電芯層面，與同樣NCM811+石墨負(fù)極的液態(tài)電池相比有一定差距，但由于成組效率較高，成組后固態(tài)電池的優(yōu)勢便顯示了出來。
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　　這或許也是輝能對外一直強(qiáng)調(diào)電池包成本而不是電芯成本的原因。
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　　根據(jù)此前輝能公布的成本對比，在電芯產(chǎn)能達(dá)到20GWh的時候，雖然電芯成本依然是相同能量密度的液態(tài)電芯的1.1倍，但電池包成本只有98%。而如果采用MAB，電池包成本僅有同類別液態(tài)電池的7成。
 
　　不過在這次專訪中，楊思枏對這一數(shù)據(jù)進(jìn)行了更新。
 
　　“之前的計算對于‘制費(fèi)’的部分沒有做改善。”
 
　　楊思枏解釋道，所謂“制費(fèi)”，主要指生產(chǎn)一度電的電池芯對應(yīng)需要花費(fèi)多少電力。
 
　　“目前頭部的液態(tài)電芯生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)一度電的電池芯大約需要花費(fèi)35-40度電，我們目前的試產(chǎn)線則需要178度電，相差了4倍左右。但在正式進(jìn)行量產(chǎn)之后，這一數(shù)值會下降到約50度。經(jīng)過計算，我們發(fā)現(xiàn)只要量產(chǎn)規(guī)模達(dá)到7GWh就能做到和液態(tài)電池一樣的價格，因此我們目前在與政府討論的落地項目都是直接以7GWh的規(guī)劃作為前提。當(dāng)然，最初會從2GWh開始，逐漸過渡到7GWh。”
 
　　楊思枏還提到，在材料回收方面，固態(tài)電解質(zhì)也能進(jìn)一步降低成本。
 
　　“氧化物固態(tài)電解質(zhì)有個非常特別的地方，叫做原向回收。意思是說在A電池里所用的固態(tài)電解質(zhì)經(jīng)過了一些表面處理之后可以直接再放入到B電芯中，無需再粉碎再提煉出元素，就是原本的結(jié)晶向直接用到B電池里。A電芯循環(huán)使用1000次以后再放到B電芯去，依然是同樣的狀態(tài)。這就意味著固態(tài)電解質(zhì)在氧化物上面可以整顆做原向回收，所以它的回收成本非常低廉。” 楊思枏進(jìn)一步解釋道，“當(dāng)然在一開始時我們對固態(tài)電解質(zhì)就做了一些處理，這樣原則上后續(xù)再執(zhí)行回收就不會很困難。按照這樣的方式，只要市場規(guī)模夠大，絕對比液態(tài)電解質(zhì)和隔膜加起來的成本要來得更低。”
 
　　2020年中期實現(xiàn)規(guī)�；钶d
 
　　拿出了參數(shù)和成本都能被主機(jī)廠接受的產(chǎn)品，有了進(jìn)入新能源市場的入場券，接下來就是何時實現(xiàn)大規(guī)模搭載。
 
　　“國內(nèi)的搭載時間原則上是2022年年中，搭載的產(chǎn)品是VDA(一般電池包封裝)590或者355，MAB會慢些，預(yù)計在2024年年中量產(chǎn)裝機(jī)。VDA產(chǎn)品的能量密度目前是220~230Wh/kg，與目前液態(tài)811電池210-220Wh/kg的主流電芯密度相比是有競爭力的。同時，我們能夠在5C狀況下實現(xiàn)12分鐘以內(nèi)充到80%，甚至8分鐘左右能夠充到50%—60%，再加上安全性，都是我們的一些優(yōu)勢。”
 
　　楊思枏還透露今年下半年將會決定廠址，與地方政府合資建立固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)區(qū)，在2022年實現(xiàn)2GWh的產(chǎn)能，2023年提升到7GWh。
 
　　“隨著國內(nèi)量產(chǎn)進(jìn)度的推進(jìn)，之前Lisa提到的桃園G2產(chǎn)線也將逐漸縮減，未來也將轉(zhuǎn)到毛利比較高的市場，畢竟這條產(chǎn)線主要是為了做樣車。” 楊思枏介紹道。
 
　　雖然在2022年中量產(chǎn)搭載裝車時，由于規(guī)模較小以及暫未采用MAB，成本上相比同級別的液態(tài)動力電池會高出約1.2倍。但即便如此，已經(jīng)有多家車企與輝能簽訂了示范運(yùn)營的框架協(xié)議。
 
　　據(jù)了解，目前已經(jīng)有和約6家廠家簽了框架協(xié)議，其中就包括不久之前在輝能D輪融資中投資的一汽。
 
　　“一汽方面有對我們的產(chǎn)品進(jìn)行測試，技術(shù)參數(shù)上得到了比較正面的回應(yīng)，同時對我們整個產(chǎn)線和產(chǎn)品都有所了解，這也是一汽投資我們最根本的原因。除了一汽之外，還有多家國字頭車企與我們簽訂了框架協(xié)議，同時還有合資企業(yè)以及造車新勢力。” 楊思枏?fù)嘎叮?ldquo;許多車企愿意以較高的價格來采用新技術(shù)，對于品牌來說也是一種加持。雖然是示范性，但這些車會真實投入到市場當(dāng)中，每家車企的規(guī)模大概在3000-5000臺。當(dāng)產(chǎn)品在消費(fèi)者端的反饋順利后，我們就會與車企進(jìn)行合資合作。”
 
　　所謂合資合作，是指主機(jī)廠將綁定輝能電芯生產(chǎn)線，產(chǎn)能都屬于綁定的主機(jī)廠，價格上輝能也不能進(jìn)行調(diào)整。這樣的合作讓車企未來不會因為產(chǎn)能不足或價格的浮動受到困擾，而輝能也不會因為客戶端需求量的變動產(chǎn)生固定資本支出的浪費(fèi)。“不過與車企的合資將是上面說到的7GWh之后的事，大概會從2023年下半年開始，以這樣的模式我們預(yù)估到2025年能做到35GWh的規(guī)模。”
 
　　寧德時代是重要競爭對手
 
　　這次專訪一開始，Lisa在向我介紹輝能時說道，“我們成立到現(xiàn)在14年，本業(yè)就是固態(tài)電池，沒有其他東西可以做，沒有其他東西可以營收，所以固態(tài)電池非成功不可。我們只有這個產(chǎn)品，因此把所有的力氣都放在了這上面。”
 
　　在結(jié)束專訪前，我向楊思枏提出了最后一個問題：
 
　　相比豐田和寧德時代這樣更有成本試錯的企業(yè)，輝能在固態(tài)電池領(lǐng)域競爭的優(yōu)勢和劣勢是什么？
 
　　“您把這兩家提出來，真的是一個很厲害的問題，這也是我們在不斷思考的。” 楊思枏答道，“這兩家情況不太一樣，豐田是一家車企，雖然它同時在做電芯，但技術(shù)不太可能外流，同時，硫化物技術(shù)上的限制問題還要再觀察一下。豐田這塊我們沒想過要進(jìn)入，他的市場份額就給他自己，我們看重的是剩下的市場。”
 
　　在楊思枏看來，寧德時代才是輝能后續(xù)真正重要的競爭對手。
 
　　“相比寧德時代，我們的劣勢十分明顯，第一，它擁有非常多的資源；第二，它有許多錢；第三，它有很大的市場。從半導(dǎo)體、屏幕顯示器行業(yè)來看，小公司趕上大公司幾乎不可能，不過在動力電池行業(yè)是完全不同的。您可以回想一下，不到10年前，相比比亞迪，寧德時代也是家小公司，但現(xiàn)在情況卻完全反轉(zhuǎn)，這是為什么呢？”
 
　　大象難轉(zhuǎn)身以及動力電池行業(yè)的特殊性，是楊思枏認(rèn)為的機(jī)會所在。
 
　　“以半導(dǎo)體業(yè)為例，生產(chǎn)設(shè)備和材料差別已經(jīng)不太大，主要是制造工藝的不斷進(jìn)步。但對于電芯來講完全不相同，它是材料、配方、結(jié)構(gòu)、工藝、設(shè)備等相結(jié)合的科學(xué)，這個宇宙稍微有一個東西變化，其他全部都得隨之改變。寧德時代計劃在全球投130GWh的產(chǎn)能，國內(nèi)也有相當(dāng)高的產(chǎn)能投入，如果突然有一天變成固態(tài)電池的時代，他就會比較麻煩，大象難轉(zhuǎn)身的故事歷史上并不少見。”
 
　　此前，一位接近寧德時代的人士曾告訴第一電動網(wǎng)，寧德時代之所以在研發(fā)上投入這么多，就是因為在探索一些其他方向，目前能想到的技術(shù)趨勢，寧德時代都有布局。這樣的描述，儼然一種即便有技術(shù)變革，帶來這場變革的企業(yè)也一定是寧德時代的態(tài)勢。
 
　   不過，我的那位投資界朋友卻有不同看法。
 
　    “都有布局就代表著平均使力，未來能帶來變革的那項技術(shù)，寧德時代的力度未必夠，或許哪個100%投入的企業(yè)押對寶也未可知。”
 
　　輝能會是那個押對寶的企業(yè)嗎？
 
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 電池 電池能量密度 臺灣輝能
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