鉅大LARGE | 點擊量:818次 | 2021年08月29日
固態電池現狀與商業前景
現階段,車企與電池的聯姻越來越常見。幾年前,我曾經說過:造車的造不了電池,造電池的也造不了車。今朝,這個行業的邊界越來越模糊。
寶馬作為業內響當當的品牌,也公布了開發固態電池的消息。什么叫固態電池呢,顧名思義,就是內部電解質全是固態的,也就是說:傳統意義上的電解液就不存在了。有關固態電池技術,網上有很多文章,我看了看,寫的也挺全面的,有關技術的特點,我就不再羅嗦了。
這種技術的現狀要怎么樣?
我在沉思一個問題,如何去評價一個技術的現狀?有關那些沒有產業化或者產品化的技術,我們都可以一言說它還處在試驗室階段來概括,但是這種說法,有點太籠統了。就像一個在腹中的胎兒,1個月和9個月,都是胎兒,但是意義可是非常不同的。
所謂產品未動,專利先驅,特斯拉和豐田公開專利給了我啟發。在新技術破繭而出,高速發展的時候,為了保障公司的權利,總會在知識產權上花費很大的精力。同時,倘若一個技術非常有希望成為主流技術的話,那么參與的公司也會越來越多,從這兩個角度來看,仿佛通過專利數來評價一個技術的現狀,是有一定參考價值的。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋰離子電池無可厚非的是當下最時髦的電池技術,在消費級市場,動力鋰離子電池和儲能范疇,都被寄予著厚望。所以當我以鋰離子或鋰離子電池為檢索關鍵詞的時候,檢索出的專利數量都在2萬件以上。相應的,像燃料動力鋰電池這樣即將呼之欲出的技術,近十年的專利技術,也接近了2萬件。而向鉛酸蓄電池、鎳氫電池這樣的成熟電池技術,專利數則在2千件左右。固態電池相關技術,專利數惟有一兩百件,說明這個技術普遍在行業內認知程度還不高。
依據上面的話題,我想引申一下:究竟從技術上到產品的拐點在哪呢。我記得一次智電的龐總,問過我一句話:你認不認為資本和投入可以加速技術。我當時的回答是肯定的,當資源投入某一范疇的時候,這個范疇必然得到發展。但是,是否資本、資金去哪,哪一個技術就是即將實現產業化的技術了呢?我個人覺得不是,金融和資本,可以加速和催生某個技術的發展,但是發展永遠逃脫不了這項技術本身的客觀規律。過分的投入,可能會激起的是更多的泡沫。所以資本的方向,不一定代表技術的方向。
倘若用專利數評價某家公司,可能不說明問題,但是倘若要評價一個行業,可能還是比較客觀的。當一個技術,被行業所認知的時候,專利數會迅速提升。當一個技術要真正投入市場的時候,由于研發行為轉為了商業行為,專利數自然就會開始下降。當你聽說有人開始有關一些專利在告來告去的時候,說明技術已經出現商業價值了,這個技術基本上就成熟了。所以成熟的鉛酸蓄電池和鎳氫電池產品,專利數就要比發展中的鋰離子電池和燃料動力鋰電池少得多。
依據我上面的觀點,大家可以看看上面這張圖,同在發展中的鋰離子電池和燃料動力鋰電池,大家有什么體會?可以給我留言大家交流。
書接上文。看完了專利數量的分解,我的結論是固態電池技術,目前還處在一種初級的技術階段,可以說是萌芽期的技術。那么究竟誰在做這項技術呢?
統計完了,我們看到了一個名字:豐田!
2013年的時候,豐田就有過有關固態電池的報道,我查了一下,當時的報道是豐田負責材料工程的高層鈴木成貴表示,豐田將于2020年全面實現全固態電池商業化,并在將來幾年內使用鋰空氣電池。
我個人認為:豐田這樣的公司,并不依靠于電池去講故事,所以我更加相信這樣的公司行為更加務實和客觀。
固態電池將來的商業前景
有關一項技術的商業前景怎么判斷?我一不懂經濟,二不懂金融,三不懂市場,大膽說說我的想法。
我們常常講,有關電池的發展,無非是三個方向:一是性能,二是壽命,三是安全,是否這三個方向都滿足了,就可以被市場接受呢?我覺得不然,市場看的是兩件事,一是需求,二是成本。另外還有可回收性,怕把話題帶遠了,先不討論這點了。
豐田作為汽車行業的風向標,在業內的動向有舉足輕重的用途。近些年有關固態電池這類新電池技術的報道當中,多來自于想豐田、寶馬、大眾這樣的一線車企。是否可以說明,這些汽車界的業內老大對鋰離子電池并不滿意!也就是說鋰離子電池目前甚至將來,無法完全滿足汽車動力鋰離子電池的需求。
將來替代鋰離子電池的,是否固態電池,是否燃料動力鋰電池。估計誰也沒法給出準確的答案。我們用微信也就五六年的時間,開電動汽車也是惟有五六年的時間,這五六年,變化確實太快了。只能設身處地的去想想,鋰離子電池,固態電池和燃料動力鋰電池,是否我們要的。
比如固態電池缺點,很多文章都提到什么界面問題,鋰離子擴散問題,電導率問題等等,這些問題可能很多人都不明白詳盡是怎么回事,其實有關用戶來看,就一個問題,表觀內阻大。內阻大會帶來什么影響,有人說不能快充,但是我覺得這不是最本質的問題,最本質的問題是能量損失,內阻會消耗能量。也就是說,充進去1度電,放出0.8度電甚至更低,而且充電越快,損失的越多。市場可不可以接受?就新能源汽車提升續航里程需求一項而言,雖然固態電池的能量密度高,但是能量損失也比較大;雖然固態電池的體積更小,但是可能意味著要配更多的電池;這樣一正一負的抵消之后,是否能被市場接受呢?
有人說,技術會發展,固態電池電阻的問題會處理。我個人覺得,有關有些來自于基因里的問題,不是太容易。比如說燃料動力鋰電池,十年前,非得依靠貴金屬催化劑,雙極板成本很高,水熱管理很困難。而豐田的燃料動力鋰電池汽車Mirai上市之后,仍舊看到了對貴金屬的依靠,雙極板仍舊占電堆成本的很大部分,水熱管理的困難也仍舊在。我看過一個視頻,一輛行駛中的Mirai邊行駛,邊排水。想想倘若要是在我國大東北的冬天,這將是一副什么樣的景象。
說了需求,再說說成本。其實成本確實是沒得說。因為是否成本高了,就一定沒有市場呢?我覺得不是,要看價格。價格是誰定的,市場定的。比如儲能市場上的電池,我們要計算我們存儲一度電要多少錢。比如鋰離子電池每度電的價格是3000元,能循環1萬次(假設不衰減),那么他發一度電的成本簡單計算就是0.3元,這樣用戶就會計算,我一度電花三毛錢是否劃算,在沒有補貼時,很多人都覺得不劃算。而一塊手機電池,我查了下,2000mAh的價格差不多70元,按照循環800次的壽命計算,那么我用一度電的價格差不多12.15元。但是有誰會這樣計算呢?我們最多計算70塊錢買塊電池,用兩年,劃不劃算而已。也就是說,真正的價格,是市場定的。所以儲能市場,3毛錢用一度電會覺得貴,在消費市場,12塊錢用一度電,也覺得可以接受,雖然使用成本相差了40倍。
有關成本,我們總希望越來越低。但是究竟低到什么程度,我們才能接受。作為一般老百姓的我,心里有個起碼的標準,就是我行駛5萬公里,總成本能和燃油車持平甚至更低,這個時候,我會考慮電動汽車。這個成本包括車價、使用維護維修成本以及車輛殘值。我不了解2020年使用燃油車的成本是多少,所以今朝討論成本確實沒啥意義。
最后
我相信固態電池技術屬于將來技術,我相信只要找到適合他的范疇,自然會成為明日之星。鋰離子電池永遠處理不了鋰離子電池的問題,要突出重圍,確實要破壞性的創新。談商業前景或是技術前景,可能只是依據自己的相關相關經驗甚至猜想做出判斷。倘若是一年內的計劃或者三年內的規劃,可能可以憑借相關相關經驗去判斷,倘若把周期放到10年甚至更長的時間,那么多半只是猜想和希望了。
而寫完這篇文章的時候,我想到了兩個問題。為甚么提出新技術的不是電池公司而是車企?為甚么提出新技術的不是每天喊著創新的國內新興車企?