文|車百智庫
第二十屆上海國際汽車工業(yè)展覽正式拉開帷幕。
如果說往年車展著重于展示創(chuàng)意和潮流，那么2023年的上海車展則多了幾分應(yīng)對(duì)變化與挑戰(zhàn)的果敢和勇氣。
在技術(shù)端，激光雷達(dá)進(jìn)入成熟期、自動(dòng)駕駛卷向“城市NOA”、800V高壓平臺(tái)風(fēng)口已來、智能座艙創(chuàng)新求變、凝聚態(tài)電池迎來首發(fā)……汽車黑科技競(jìng)相亮相，并向量產(chǎn)落地篤定前行。
湃客財(cái)經(jīng)欄目特約車百智庫觀察員，推出《駛向未來：2023上海車展觀察》系列專題，帶你逛遍車展，洞察趨勢(shì)性變革，聚焦汽車新時(shí)代。
這是本系列第四篇。我們?cè)谄嚳萍寂c供應(yīng)鏈展區(qū)參加了多場(chǎng)發(fā)布會(huì)后，來解讀新能源汽車的“成本大戶”—— 動(dòng)力電池。
在2023年上海車展專門設(shè)置有汽車科技與供應(yīng)鏈展區(qū)，吸引了眾多國際一線汽車零部件廠商以及智能化解決方案供應(yīng)商參展亮相。動(dòng)力電池作為新能源汽車的“成本大戶”，相關(guān)企業(yè)幾乎沒有缺席。
據(jù)車百智庫（EV100_Plus）了解，上屆上海車展僅有億緯鋰能等四家動(dòng)力電池廠商參展，而這一次，寧德時(shí)代、億緯鋰能、欣旺達(dá)、中創(chuàng)新航、三星SDI、蜂巢能源、瑞浦蘭鈞、弗迪、捷威動(dòng)力、巨灣技研等企業(yè)悉數(shù)亮相。
這不僅是量的提升，更是質(zhì)的飛躍。在汽車電動(dòng)化大行其道的背后，離不開動(dòng)力電池技術(shù)的突飛猛進(jìn)。
在本屆上海車展，各大電池廠商的“看家絕活”應(yīng)接不暇，其中寧德時(shí)代、億緯鋰能、欣旺達(dá)與瑞浦蘭均專門舉辦了產(chǎn)品發(fā)布會(huì)。
一、電池廠商“群芳吐艷”
億緯鋰能：乘用車產(chǎn)品解決方案
在本屆車展上，億緯鋰能展出了乘用車、商用車以及工程動(dòng)力產(chǎn)品解決方案，并重點(diǎn)發(fā)布了乘用車產(chǎn)品解決方案，包括方形疊片產(chǎn)品、“46大圓柱”產(chǎn)品和12V/48V電池系統(tǒng)產(chǎn)品。
據(jù)億緯鋰能向車百智庫介紹，其方形疊片產(chǎn)品中的BEV方形系統(tǒng)，采用大面高效液熱技術(shù)和高分子涂層保溫技術(shù)，低溫性能表現(xiàn)優(yōu)異；基于模塊集成+CTP技術(shù)，應(yīng)用鋼鋁復(fù)合箱體，實(shí)現(xiàn)高集成、輕量化；主動(dòng)熱控技術(shù)與氣電隔離技術(shù)可保障系統(tǒng)全生命周期NTP。
備受行業(yè)關(guān)注的“46大圓柱產(chǎn)品”，采用鎳+硅碳材料創(chuàng)新體系，工序精簡(jiǎn)、成本降低，實(shí)現(xiàn)高制造效率；定向泄壓技術(shù)，保障全生命周期安全；基于3-4C快充電芯與大面液冷均溫技術(shù)，支持超快充。
此外，億緯鋰能的“π”電池系統(tǒng)，支持9分鐘快充，擁有“π”型冷卻技術(shù)，在電芯頂部及左右兩側(cè)構(gòu)建傳熱通道，實(shí)現(xiàn)立體傳熱，解決快充發(fā)熱問題。
欣旺達(dá)：全球首款量產(chǎn)“閃充電池”
超快充是欣旺達(dá)的發(fā)力點(diǎn)。欣旺達(dá)在車展期間發(fā)布了號(hào)稱是全球首款量產(chǎn)的“閃充電池”，稱這是新能源汽車行業(yè)進(jìn)步的一次重要?jiǎng)?chuàng)新。據(jù)車百智庫了解，該款動(dòng)力電池具有超快充、欣安全、特耐用等特點(diǎn)，支持電動(dòng)汽車輕松續(xù)航1000公里，10分鐘可從20%充至80%SOC，讓充電像加油一樣快。
隨著“閃充電池”等系列產(chǎn)品和解決方案落地，欣旺達(dá)動(dòng)力將繼續(xù)在兼具高能量密度和快充性能的電芯及電池模組方面投入研發(fā)，規(guī)劃能量密度覆蓋280Wh/kg至350Wh/kg，實(shí)現(xiàn)10/15/20/30分鐘快充各種應(yīng)用場(chǎng)景。
瑞浦蘭鈞：“問頂”電池
瑞浦蘭鈞首次發(fā)布了瑞浦蘭鈞“問頂”電池158Ah、200Ah，并宣布158Ah投入量產(chǎn)。
車百智庫在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)了解到，“問頂”電池的創(chuàng)新之處在于縮短極耳長(zhǎng)度，改變其與轉(zhuǎn)接片的連接方式，采用一體化焊接技術(shù)，使得電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了一體化的連接，把原有的頂部空間由15毫米縮減到了8毫米，使空間利用率有效提升7%以上。從電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，電池電芯的頂部基本上和蓋板的下底面非常接近，這也是瑞浦蘭鈞將其命名為“問頂”電池的原因之一。
二、下一代，凝聚態(tài)？
車展前夕，寧德時(shí)代宣布其鈉離子電池首發(fā)落地奇瑞車型；車展首日，在理想汽車的“雙能戰(zhàn)略”發(fā)布會(huì)上，理想汽車宣布其首款純電車型將是全球首款搭載寧德時(shí)代4C麒麟電池的車型。
而寧德時(shí)代在車展發(fā)布的“凝聚態(tài)電池”更是引發(fā)了廣泛關(guān)注。
早在2022年6月，曾毓群在重慶車展上透露，除全固態(tài)電池、半固態(tài)電池之外，“包括大家沒有聽過的凝聚態(tài)電池，寧德時(shí)代都在搞”。此言一出，立即引起行業(yè)的注意，但外界鮮有注意的是，曾毓群擁有中科院物理研究所凝聚態(tài)物理學(xué)專業(yè)的博士學(xué)位。
2022年8月，寧德時(shí)代首席科學(xué)家又在世界新能源汽車大會(huì)上透露，計(jì)劃2023年推出的“凝聚態(tài)電池”，擁有安全性高、可靠性高、循環(huán)壽命好等特點(diǎn)。
在今年3月的寧德時(shí)代業(yè)績(jī)發(fā)布會(huì)上，有投資者詢問凝聚態(tài)電池究竟是一種怎樣的技術(shù)路線，曾毓群還在繼續(xù)賣關(guān)子。
4月19日，凝聚態(tài)電池在上海車展終于揭開神秘面紗。在寧德時(shí)代凝聚態(tài)電池發(fā)布會(huì)上，吳凱表示這是寧德時(shí)代材料及材料體系創(chuàng)新的最新成果。有意思的是，曾毓群給理想汽車的“雙能戰(zhàn)略”站臺(tái)，卻沒有出現(xiàn)在自家凝聚態(tài)電池發(fā)布會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)。
“寧德時(shí)代針對(duì)高比能化學(xué)材料的電化學(xué)反應(yīng)變化，采用了高動(dòng)力仿生凝聚態(tài)電解質(zhì)，構(gòu)建納米級(jí)別自適應(yīng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)鏈間相互作用力，在增強(qiáng)微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，提高電池動(dòng)力學(xué)性能，提升鋰離子運(yùn)輸效率。”吳凱介紹。
更重要的是，凝聚態(tài)電池還聚合了包括超高比能正極、新型負(fù)極、隔離膜以及新的生產(chǎn)工藝等一系列創(chuàng)新技術(shù)，使之既具備優(yōu)秀的充放電性能，又具備高安全性能。
最為“炸裂”的是，凝聚態(tài)電池的能量密度號(hào)稱高達(dá)500Wh/kg，這比當(dāng)前主流動(dòng)力電池技術(shù)路線的能量密度翻了一倍。不過需要注意的是，如此高能量密度的凝聚態(tài)電池或?qū)⑹紫葢?yīng)用于航空領(lǐng)域，而車規(guī)級(jí)的凝聚態(tài)電池出于成本的考慮，能量密度并沒有這么高，并且或?qū)⑹紫扔筛叨塑囆痛钶d。
雖然揭開了面紗，但卻沒有完全滿足觀眾的胃口，整場(chǎng)發(fā)布會(huì)僅5分鐘左右，諸多技術(shù)細(xì)節(jié)語焉不詳。“凝聚態(tài)”究竟是什么？
國聯(lián)證券認(rèn)為，凝聚態(tài)電池屬半固態(tài)電池的一種，并且在封裝方式上可能革新為疊片軟包的方式，但吳凱否認(rèn)凝聚態(tài)為半固態(tài)，“是另外一個(gè)類別的電池”，沒有透露凝聚態(tài)電解質(zhì)的具體信息，只是說相關(guān)技術(shù)來自自研。
山西證券分析認(rèn)為，不同于普通液態(tài)鋰離子電池的電解液，凝聚態(tài)電池的電解液為膠狀，采用了聚合物技術(shù)路線。凝聚態(tài)電池具有更強(qiáng)的導(dǎo)電性和安全性，可以批量使用高能量密度正極材料、新型負(fù)極和隔離膜等高能產(chǎn)品，使得電芯能量密度相比現(xiàn)有液態(tài)電池明顯提升。
一位國內(nèi)動(dòng)力電池廠商的人士向車百智庫（EV100_Plus）表示，寧德時(shí)代作為動(dòng)力電池行業(yè)的世界龍頭，其一舉一動(dòng)自然不可忽視，但凝聚態(tài)電池能否引領(lǐng)下一代動(dòng)力電池的技術(shù)路線，目前尚不明朗。
三、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)繁榮
動(dòng)力電池創(chuàng)新已經(jīng)成為強(qiáng)化新能源汽車競(jìng)爭(zhēng)水平、打造國家產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、穩(wěn)固企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵。當(dāng)前，動(dòng)力電池創(chuàng)新空間還很大，新技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)格局遠(yuǎn)未形成，各經(jīng)營主體有望通過創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展重塑市場(chǎng)與產(chǎn)業(yè)格局。
車百智庫研究院研究副總監(jiān)王曉旭認(rèn)為，現(xiàn)階段電池技術(shù)創(chuàng)新大概圍繞兩方面，一個(gè)是在當(dāng)前鋰離子電池基礎(chǔ)上進(jìn)行的“材料創(chuàng)新”，比如正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液等四大材料創(chuàng)新等；另一個(gè)是“體系創(chuàng)新”，比如固態(tài)、鈉電、鋰硫、鋰空氣等，這些產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展有快有慢，各自有優(yōu)缺點(diǎn)，各國都在研發(fā)，由于各種技術(shù)路線前景尚未完全明朗，當(dāng)前階段行業(yè)難免存在不同看法。
值得注意的是，上述兩方面的創(chuàng)新并非完全割裂，比如圍繞鋰離子電池體系的正極材料創(chuàng)新，也能應(yīng)用于固態(tài)電池的體系創(chuàng)新。
除了“材料創(chuàng)新”和“體系創(chuàng)新”，車百智庫與中金資本聯(lián)合推出的研究報(bào)告《創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)新一代電池繁榮》指出，“結(jié)構(gòu)”和“工藝”也是動(dòng)力電池創(chuàng)新的兩個(gè)重要方向。
結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是新一代動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展的支撐，而工藝創(chuàng)新是新一代動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展的保障。動(dòng)力電池規(guī)模化與精細(xì)化驅(qū)動(dòng)電池結(jié)構(gòu)向集成化、平臺(tái)化發(fā)展，電池性能提升需求、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新發(fā)展需要及降本增效等成為工藝創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)力。
材料、體系、工藝和結(jié)構(gòu)，動(dòng)力電池創(chuàng)新的四大方向已經(jīng)初步明確，但我國該如何保持動(dòng)力電池技術(shù)創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)力，《創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)新一代電池繁榮》從國家、行業(yè)與企業(yè)三個(gè)層面提出了針對(duì)性建議。
國家層面，一是制定新一代動(dòng)力電池國家級(jí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，二是進(jìn)一步完善動(dòng)力電池創(chuàng)新體系建設(shè)，三是為動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)造規(guī)范、良性的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，四是主導(dǎo)創(chuàng)建動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金，五是圍繞鋰電池和新電池體系，對(duì)關(guān)鍵上游資源進(jìn)行戰(zhàn)略儲(chǔ)備。
行業(yè)層面，一是充分發(fā)揮電池相關(guān)行業(yè)研究機(jī)構(gòu)的作用，二是提前布局新代動(dòng)力電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，三是促進(jìn)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈各主體高質(zhì)量合作，四是加強(qiáng)新代動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)人才隊(duì)伍建設(shè)，五是加快綠色金融一攬子工具在動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新應(yīng)用。
企業(yè)層面，一是加大動(dòng)力電池創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)投入，二是明確保證產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)的立足之本，三是推動(dòng)智能工廠在動(dòng)力電池行業(yè)中的應(yīng)用，四是基于新一代動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展構(gòu)建企業(yè)間的協(xié)同合作關(guān)系。
【全文參考】
[1]《寧德時(shí)代將于上海車展發(fā)布新一代凝聚態(tài)電池，如何猜想？》，澎湃新聞
[2]《寧德時(shí)代：重磅發(fā)布凝聚態(tài)電池，踐行零碳發(fā)展戰(zhàn)略》，國聯(lián)證券
[3]《寧德時(shí)代發(fā)布凝聚態(tài)電池，單體能量密度高達(dá)500Wh/kg》，電動(dòng)汽車觀察家
[4]《寧德時(shí)代發(fā)布超高能量密度電池計(jì)劃用于載人飛機(jī)》，財(cái)新網(wǎng)
[5]《創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)新一代電池繁榮》，車百智庫、中金資本