根據(jù)協(xié)議，輝能將為蔚來定制生產(chǎn)“MAB”固態(tài)電池包。合作的第一階段目標，是把輝能的固態(tài)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(guī)模生產(chǎn)。
這意味著，在接二連三的起火事件之后，蔚來已經(jīng)開始考慮以更安全、可靠的固態(tài)電池，替代主流的三元液態(tài)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(chuàng)始人、CEO楊思枏簽署協(xié)議
輝能科技2006年成立于臺灣。今年4月，其自主研發(fā)的“MAB (Multi-Axis BiPolar+)多軸向雙極鋰陶瓷電池”，獲得了有科技創(chuàng)新界“奧斯卡”之稱的“愛迪生獎”金獎。2017年-2019年，輝能的固態(tài)電池技術還曾連續(xù)三年獲得了美國CES“創(chuàng)新獎”。
在輝能科技創(chuàng)始人、CEO楊思枏看來，未來固態(tài)電池取代液態(tài)電池成為主流是大勢所趨。這個“大勢”，最快將于五年內(nèi)發(fā)生，而2021年-2022年或將成為固態(tài)電池量產(chǎn)的元年。
與液態(tài)電池相比，固態(tài)電池最大的優(yōu)勢是安全、穩(wěn)定。固態(tài)電解質(zhì)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(chǎn)能低，一直面臨著商業(yè)化難題。
輝能2014年開始商業(yè)化，最初面向電子消費市場，把產(chǎn)品賣給一些可穿戴、IOT、消費電子產(chǎn)品廠商。由于固態(tài)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(fā)、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(fā)機構或實驗室來主導技術創(chuàng)新。像輝能這樣的創(chuàng)業(yè)企業(yè)，能同時在電池技術、量產(chǎn)規(guī)模與商業(yè)能力上都大幅領跑業(yè)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(chǎn)固態(tài)電池的車企是豐田。豐田執(zhí)行副總裁寺師茂樹曾經(jīng)公開表示，豐田預計將于2020年東京奧運會之前發(fā)布固態(tài)電池汽車。據(jù)外媒報道，豐田的全固態(tài)電池汽車最早將在2022年實現(xiàn)量產(chǎn)。楊思枏表示，輝能與車企共同開發(fā)，有望早于或與豐田同期量產(chǎn)固態(tài)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(tài)電池的商業(yè)化落地。
過去五年，電動車市場高速發(fā)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(tǒng)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(chǎn)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(wěn)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(xiàn)在到了NCM811。蔚來ES8采用寧德時代生產(chǎn)的NCM523\622電池。今年6月量產(chǎn)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(wěn)定性所面臨的挑戰(zhàn)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(jīng)讓很多車企意識到，液態(tài)電池的安全性問題。而現(xiàn)在的問題是，液態(tài)電池可能快要步入瓶頸了，固態(tài)電池還沒開始量產(chǎn)。
“(液態(tài)電池)到頂點的時候，又沒有固態(tài)電池的出現(xiàn)，大家5年以內(nèi)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(chǎn)能40MWh/年。正在建設中的第二工廠，規(guī)劃產(chǎn)能1-2GWh/年，預計今年底完工，2020年進行設備調(diào)試，2021年大量量產(chǎn)。楊思枏表示，為了降低成本，輝能采用與液態(tài)電池一致的正負極材料，當產(chǎn)能達到1GWh，電芯成本預計能達到液態(tài)電池的1.6倍，組成模組之后成本將為液態(tài)電池的1.3倍。
當產(chǎn)能產(chǎn)能達到10GWh，電芯成本就會降低到液態(tài)電池的1.3倍，電池包成本為液態(tài)電池的1.05倍。楊思枏希望通過與車企共同開發(fā)，在2021-2022年達成20GWh產(chǎn)能。那個時候，整個固態(tài)電池包的成本將是液態(tài)電池的98%，安全性、綜合性價比就會遠超液態(tài)電池，“我們產(chǎn)能有多少，就會被用多少。”楊思枏說。
為了最快速度實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，“于成本、產(chǎn)量上與傳統(tǒng)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(fā)。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(jīng)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(tǒng)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(tài)電池產(chǎn)品。而前樂視汽車CEO張海亮帶領的“天際汽車”，已經(jīng)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(tài)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(tài)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(tài)電池。而在此之前，他們有的已經(jīng)找到輝能提前布局。
到了那個時候，固態(tài)電池成本可控，安全性、穩(wěn)定性更加優(yōu)越，現(xiàn)在的車企和電池廠們，所有液態(tài)電池的產(chǎn)能和布局，可能都將成為階段性的過度產(chǎn)品。
