喧囂之下，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化迷思與趨勢

將重心放在解決產(chǎn)業(yè)化問題并關(guān)注應用或才是新電池技術(shù)發(fā)展喧囂之下的真相。

鋰電新電池技術(shù)尤其全固態(tài)電池，2024年在全球熱度暴漲。

4月末CIBF2024期間，超20家布局固態(tài)電池、鋰金屬電池相關(guān)企業(yè)參展，展位人頭攢動，樣品固態(tài)電池、材料吸引國內(nèi)以及日、韓、歐美人士的各色眼球。

結(jié)合近期動態(tài)與展會走訪，多元應用領(lǐng)域?qū)Ω咝阅茈姵氐钠惹行枨?，將新電池技術(shù)推至高潮，并從研發(fā)階段向商業(yè)化過渡。

一片熱鬧中，固態(tài)電池作為話題中心存在兩個迷思。

新能源汽車作為鋰電最大的應用市場，在國內(nèi)外多家車企的推動下，固態(tài)電池裝車在今年初見眉目。4月，上汽清淘第一代光年固態(tài)電池已搭載上汽智己，并引爆業(yè)內(nèi)關(guān)于（半）固態(tài)電池“白馬非馬”的探討。

“半固態(tài)電池是固態(tài)電池嗎？”，這成為全固態(tài)技術(shù)發(fā)展之路的第一個迷思。

對此，清陶能源總經(jīng)理李崢在CIBF2024期間接受媒體采訪時表示，“不是每一種半固態(tài)技術(shù)未來都能夠發(fā)展到全固態(tài)，按照我們的設計，我們的半固態(tài)是到全固態(tài)的必然發(fā)展過程?！鼻覟樘钛a固態(tài)電池現(xiàn)有的快充性能短板，第一代光年固態(tài)電池搭配了高電壓整車平臺，保證消費者使用體驗。

這與業(yè)內(nèi)更多的聲音相契。展會期間高工鋰電了解到，不少人認為固態(tài)電池掉入玩概念的“俗套”，而糾結(jié)于“白馬非馬”并不為業(yè)內(nèi)所樂見，將重心放在解決產(chǎn)業(yè)化問題并關(guān)注應用或才是新電池技術(shù)發(fā)展熱鬧之下的真相。

立足應用，高性能鋰電池一定是固態(tài)電池嗎？這成為固態(tài)電池的第二個迷思。

鋰金屬電池企業(yè)SES AI似乎并不認同。SES AI曾在2012-2016期間名為SolidEnergy，經(jīng)過對固態(tài)路線的搖擺，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)镾ES。

SES AI創(chuàng)始人胡啟朝表示，“電解質(zhì)造成了不必要的偏見，限制了我們的創(chuàng)新能力。真正的圣杯應該是鋰金屬，因為它給我們帶來了令人印象深刻的能量密度增益，固態(tài)沒有什么本質(zhì)上的優(yōu)越性，同時液體也沒有什么本質(zhì)上的缺陷，業(yè)界根據(jù)電解質(zhì)的固態(tài)或液態(tài)來區(qū)分電池是不合適的”。

而鋰金屬電池的商業(yè)化應用同樣獲得顯著進展。4月25日，SES AI官方微信披露，與現(xiàn)代汽車·起亞簽署協(xié)議，在現(xiàn)有聯(lián)合開發(fā)協(xié)議內(nèi)推進下一階段合作，共同開發(fā)鋰金屬電池B樣品。

根據(jù)該協(xié)議，SES AI將攜手現(xiàn)代汽車·起亞2024年內(nèi)于韓國京畿道義王市建立專門用于B樣品電池開發(fā)、組裝和測試的設施，這或?qū)⒊蔀槿蜃畲笠?guī)模的鋰金屬產(chǎn)線之一。

全固態(tài)、鋰金屬負極兩大高性能新電池技術(shù)代表，除了在車端應用上演產(chǎn)業(yè)化競速，在另一大熱領(lǐng)域——低空經(jīng)濟，有著更為有趣的演繹。

4月17日，國家發(fā)展改革委研究室主任金賢東表示，低空經(jīng)濟涉及物流運輸、城市交通、農(nóng)林植保、應急救援、體育休閑、文化旅游等領(lǐng)域，同時也涉及高端制造、人工智能等行業(yè)，具有服務領(lǐng)域廣、產(chǎn)業(yè)鏈條長、業(yè)態(tài)多元等特點，是前景廣闊的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，也是新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表，積極穩(wěn)妥推動低空經(jīng)濟發(fā)展意義重大、前景光明。

下一步，國家發(fā)展改革委將與有關(guān)部門協(xié)調(diào)配合，堅持穩(wěn)中求進，更好統(tǒng)籌高質(zhì)量發(fā)展和高水平安全，以市場需求為牽引、技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動、空域開放為保障，推動形成場景豐富多元、供給智慧高效、監(jiān)管安全規(guī)范 的低空經(jīng)濟健康發(fā)展良好局面。

除了發(fā)改委的定調(diào)式發(fā)言，國內(nèi)主要城市自2023年起廣泛出臺扶持規(guī)劃，至今，北京、重慶、蘇州、合肥、廣州、深圳、珠海、蕪湖、成都、福州、武漢已出臺低空經(jīng)濟發(fā)展條例、實施方案、行動計劃以及產(chǎn)業(yè)具體支持措施。

主要航空器eVTOL已在全球涌現(xiàn)“首飛”“首個商業(yè)eVTOL服務計劃區(qū)”“首張eVTOL-TC（適航證）”等系列0-1的突破。并且，就在5月，中國多款eVTOL在全球各國完成試飛。

5月6日，億航智能宣布其載人eVTOL EH216-S完成阿聯(lián)酋阿布扎比的首次載人飛行演示。

5月7日，峰飛航空科技的消息，今年3月在中國民航局取得TC的峰飛航空科技2噸級非載人eVTOL凱瑞鷗也在阿聯(lián)酋完成首飛。動力電池作為eVTOL能源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)支撐，受到eVTOL企業(yè)集中關(guān)注。億航智能就通過投資、戰(zhàn)略合作等多種方式，對動力電池供應鏈做布局。目前，億航智能已與國軒高科、巨灣技研進行eVTOL電池方案的合作，并作為資方參與了鋰金屬電池企業(yè)欣界能源PreA+輪融資。

有趣的是，從電池角度看，全固態(tài)電池與鋰金屬電池或在eVTOL應用道路上“相遇”。高工鋰電CIBF2024期間走訪了解到，目前，產(chǎn)業(yè)距離兼具長壽命、高倍率、高能量密度的全固態(tài)仍有一段路要走，但面對多元應用場景，各企業(yè)正嘗試立足單一性能，實現(xiàn)電池的全固態(tài)形態(tài)。對于eVTOL垂直起降的高倍率放電、與輕量化要求，電池企業(yè)在固態(tài)電池的材料體系選擇上將優(yōu)選考慮鋰金屬負極。

專注于鋰金屬電池的企業(yè)的進展似乎更快。盟維科技鋰金屬電池METARY系列已經(jīng)在多種無人飛行器的應用場景得到驗證。欣界能源，鋰金屬負極固態(tài)電池首款產(chǎn)品能量密度達到450Wh/kg，并與頂尖eVTOL生產(chǎn)商合作驗證。SES AI在2023年末的SES Battery World上披露SES Cares項目，其A樣品鋰金屬電池已搭載無人機進行實飛。

無論全固態(tài)技術(shù)還是鋰金屬負極，最終目標仍為下一階段高性能鋰電池。為實現(xiàn)這一目標，鋰電生產(chǎn)方式正在發(fā)生變化，擁抱AI已在全球范圍內(nèi)成為下一代鋰電技術(shù)趨勢。

鋰電頭部企業(yè)試水AI用于電池、材料等研發(fā)在業(yè)內(nèi)已不是秘密，甚至全球已在AI鋰電應用上走得更遠。今年2月，優(yōu)美科與微軟正式簽訂協(xié)議，利用AI作為促進和加速其電動汽車電池材料技術(shù)研究的手段。電池材料人工智能平臺將利用微軟的Azure OpenAI服務，并通過大量未發(fā)布的特定科學人工智能模型進行擴展。該平臺將在優(yōu)美科專有環(huán)境中運行，并完全保障知識產(chǎn)權(quán)。SES正在使用深度學習軟件進行研究，同時推進與學術(shù)界的科研團隊合作，合作探索用專業(yè)工具開發(fā)電池。胡啟朝認為，AI將在鋰金屬電池以及新電池開發(fā)中起到越來越大的作用，幫助科學家摒棄人的主觀與習慣，打開創(chuàng)新空間、提高試錯效率和降低成本。

為什么下一階段鋰電技術(shù)發(fā)展需要AI？

胡啟朝的觀點是，對于電池材料體系，創(chuàng)新對鋰電池性能空間起決定性影響，但顛覆性的材料創(chuàng)新越來越少?！?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/524464.html">電解液與正負極材料界面反應很難搞清楚，我們所認為的正確可能指向錯誤的方向。人的經(jīng)驗認知局限了鋰電池的發(fā)展進程，過去30年電解質(zhì)的溶劑總共就20種左右，我們要做的事情就是通過AI打破經(jīng)驗上的局限，用算力加速迭代進程。”包括中國科學院院士歐陽明高、寧德時代董事長曾毓群等在內(nèi)業(yè)內(nèi)專家及領(lǐng)袖的共同判斷都是，未來，要基于AI大模型實現(xiàn)電池全生命周期管理實現(xiàn)電池設計、電池制造、電池管理、電池回收過程的智能化。