起底蔚来150度固态电池，全球锂电格局要变天？

1月9日，蔚来在成都举办了NIO Day 2020大会，除了正式发布首款旗舰轿车ET7和第二代换电站之外，还重磅发布了150kWh固态电池包，并将于2022年第四季度使用。该类电池包可实现360Wh/kg的能量密度，使续航里程突破1000公里。

蔚来ET 7   图片来源：官方图片

固态电池成未来主流技术方向

长期以来，固态电池一直被视为一种突破当今电动汽车性能限制的方法。

当前车企搭载的主流产品均为传统锂离子电池，主要由正负极材料、电解液和隔膜组成。正负极材料决定了电池的容量，电解液及隔膜作为传输锂离子的介质。

固态电池则是使用固体电解质，替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜。能大幅降低热失控风险，安全性更好；通过采用金属锂负极，能将电池能量密度提升70%以上。

与液态锂电池相比，固态锂电池具有更高能量密度及更安全等优势，被业界认为是锂电行业的未来最高技术路线。

蔚来汽车“固态电池”横空出世，长期来看，或对锂电中游环节产生冲击。消息一出，锂电隔膜、电解液压力倍增，1月11日早盘全线大跌。

另一方面，固态锂电池现阶段仍有诸多技术障碍亟待突破，例如在电池循环的过程中，固固界面容易接触不良，这也导致了固态电池量产难度加大；快充性能并不佳、制备工艺复杂、价格高昂等。

因此市场预计，全固态电池规模化量产至少需要5-10年时间。

而蔚来发布会上提到的固态电池三大核心技术，“原位固化固液电解质”、“无机预锂化硅碳负极”、“纳米级包覆超高镍正极”。业内人士分析称，本质上没有颠覆性技术，就是热固化电池，并不是真正意义上的固态电池，只是新名词。

锁定宁德时代？

1月10日，蔚来汽车创始人、CEO李斌在采访时表示，蔚来汽车与固态电池供应商之间有着非常紧密的合作关系，且肯定是业内最领先的公司，“但现在还不方便提”。

一石激起千层浪，当时，业内人士对其固态电池供应商纷纷展开了猜测。业内盛传蔚来固态电池潜在供应商的名单上，包括此前被传已选定的清陶能源、与蔚来签有合作协议的辉能科技，以及蔚来现有合作伙伴宁德时代。

不过，清陶能源提前出局。1月10日，爆料称清陶能源总经理李峥日前曾在微信朋友圈的一条留言中表示“清陶无此计划”（指与蔚来的合作）。

1月11日，最新消息称，宁德时代或为蔚来固态电池供应商。

在NIO Day 2020上，与150kWh固态电池包一同发布的，还有70kWh电池包和100kWh电池包。

此前传言称，蔚来已包下宁德时代一条磷酸铁锂电池生产线，准备测试旗下磷酸铁锂版本车型。而后又有消息传出，“并未包下一条产线，是宁德时代将其一条磷酸铁锂产线用于生产蔚来的100KWh电池。”

据悉，蔚来100KWh电池包将采用宁德时代的三元高镍电芯辅以CTP技术。

作为行业龙头企业，宁德时代和蔚来已经保持有供货关系。

2019年3月，宁德时代发布消息称，其研发团队攻克高镍三元材料及硅碳负极材料等关键核心技术，率先开发出能量密度达304Wh/kg的电池样品。

不仅如此，上汽集团高端智能电动车品牌智己汽车在去年年底宣布，其车型将搭载与宁德时代共同开发的“掺硅补锂”技术的电芯电池，虽然能量密度为240Wh/kg，但续航里程同样将达到1000公里。“硅用在负极，锂正负极都有。”曾有宁德时代内部人士简单解释了“掺硅补锂”技术。

而根据上述提及的蔚来固态电池三大核心技术，除“原位固化固液电解质”工艺外，“无机预锂化硅碳负极”和“纳米级包覆超高镍正极”这两大工艺宁德时代目前已有掌握。

由此可见，宁德时代已在“硅碳负极”和“高镍正极”工艺领域达成了较成熟的技术储备。

固态电池竞争白热化

根据产业链调研，固态电池将在2025年逐步实现商业化，在2030年成为动力电池主要技术路线。在此背景下，世界上主要国家均在大力布局该领域，主要分布于欧、美、中、日、韩，共有53家企业在布局研发固态电池，其中大约9家专注从事硫化物固态电池

1、中国

目前氧化物固态电池在中国比较盛行，氧化物固态电池水平属于全球领先。

宣称做固态电池企业的有很多，如台湾辉能、江苏清陶、北京卫蓝、赣锋锂业、宁德时代、国轩高科、无锡海特、上汽等。前四家离产业化比较接近，已经建成至少是中试规模实验线，并有产品出厂应用于无人机，开始商用。

2、日韩

日本国家策略投入非常大，举全国之力，联合日本38家机构，推进硫化物全固态电池产业化。

日本科技省（低碳新能源项目，2013-2022每年投入15亿日元支持研发）和新能源研发机构（2016-2022每年30亿日元；2018-2022年solid ev项目，18年单年投入18亿日元）共投入三个项目，预计硫化物全固态电池在日本动力电池市场的渗透率，2025年、2030年分别达到50%、95%。

目前丰田、松下、日立等都有展出硫化物全固态电池样品，对外宣称2025年硫化物全固态电芯量产。

韩国主要有三家，现代、LG化学、三星。三星2020年3月份时候在Nature Energy上发表了60摄氏度下1000多循环的硫化物全固态电池，用银碳复合的无锂负极材料，这也是目前公开数据中最好的硫化物全固态电池。

3、欧美

欧洲主要是德法英，车企推动为主。如英国戴森，德国宝马和大众。

美国battery 500项目是国家层面政策最大支持，包括硫化物先进设计、电芯设计等等。其中初创企业比较突出，包括Quantum Scape、SolidPower、Cymbet、Polyplus、24M、Sakti3等。

很明显，固态电池领域已经进入竞争白热化阶段，电池企业、车企、投资机构、科研机构等在资本、技术、人才三方面进行博弈。

年度电池“妖股”Quantum Scape

2020年电动汽车大牛市中，QuantumScape(QS.US)的年末崛起可谓最疯狂的情节之一，或将掀起一场颠覆性的变局。

11月通过借壳上市后，这家专注固态电池技术的初创企业市值一路崛起，股价在过去2个月已飙涨10倍，最新市值高达414亿美元。

如此巨大涨幅，Quantum Scape底气何在？

Quantum Scape成立于2010年，由斯坦福大学科学家Jagdeep Singh、Fritz Prinz和Tim Holme创立，主要研发固态电池。成立以来，收获了众多大佬的支持。

2012年，大众就已与Quantum Scape合作；2018年大众向Quantum Scape投资1亿美元，成为其最大股东，并宣布建立合资公司；2020年，大众对Quantum Scape注资3亿美元。

根据路演资料，Quantum Scape投资者还包括比尔盖茨、Kleiner Perkins、上汽集团和大陆集团等。截止上市前，Quantum Scape已获得超过8亿美元融资。

产品方面，12月8日，Quantum Scape就在官网披露，基于单层电池测试的结果显示，该公司的固态电池只要15分钟就能充电80%，比传统电池或其他固态电池路线的速度更快。此外，数据还显示，该技术适应的温度范围也极为广泛，甚至在零下30摄氏度也能运行。

该项成果受到了2019年诺贝尔化学奖得主Stan Whittingham的肯定。他认为如果QuantumScape可以把这项技术投入量产，那么它就有可能改变整个行业。

但伯恩斯坦电池行业分析师Mark Newman表示：“随着生产层数的增加，制造方面的挑战会呈指数级增长。”

QuantumScape凭借产品性能突破给市场注入了新鲜血液，接下来能否成为锂电行业颠覆者呢？让我们拭目以待。