鋰金屬電池商業(yè)化“前夜”

全球汽車電動(dòng)化疾馳向前，圍繞下一代動(dòng)力電池的商業(yè)化角逐，也正日趨激烈。

作為下一代動(dòng)力電池代表企業(yè)，SES近期公開了最新的100 Ah單體鋰金屬電池，同時(shí)，對(duì)于其產(chǎn)業(yè)化時(shí)間表、客戶合作以及上市進(jìn)程都做了詳細(xì)介紹。

SES創(chuàng)始人兼CEO胡啟朝展示Apollo™大電芯

與QuantumScape、Solid Power等同行所選擇的全固態(tài)電池路徑不同，SES將目光聚焦于混合鋰金屬電池。

SES創(chuàng)始人兼CEO胡啟朝的思路是，鋰金屬電池毫無疑問是終極方向，但全固態(tài)鋰金屬電池實(shí)現(xiàn)難度非常大，產(chǎn)業(yè)化并不現(xiàn)實(shí)，而混合鋰金屬電池方案保持了固態(tài)鋰金屬高能量密度的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)保持了和鋰離子電池一樣的生產(chǎn)工藝和可制造性。

也是基于此，2015年，胡啟朝將公司原計(jì)劃做固態(tài)鋰金屬電池的戰(zhàn)略方向，調(diào)整為混合鋰金屬電池，并將名稱從此前的“SolidEnergy Systems”更名為“SES”。

以首屆SES Battery World活動(dòng)作為觀察窗口，高工鋰電認(rèn)為，從產(chǎn)品開發(fā)周期、車企應(yīng)用、資本運(yùn)作等多個(gè)維度來看，以鋰金屬電池為代表的下一代動(dòng)力電池已經(jīng)駛?cè)肷虡I(yè)化新階段。

一、從技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)程來看，鋰金屬電池已經(jīng)從最初的單層、多層、Ah級(jí)電芯躍升進(jìn)入車規(guī)級(jí)100Ah電芯級(jí)別，走向商業(yè)化裝車“前夜”。

此次發(fā)布會(huì)上，SES發(fā)布的Apollo™鋰金屬電池容量達(dá)到107 Ah，成為全球首次公開展示的超過100 Ah的單體鋰金屬電池，這意味著其距離商業(yè)化裝車邁進(jìn)了一大步。

SES Apollo™大電芯性能數(shù)據(jù)

從性能指標(biāo)來看，Apollo™ 107 Ah電池，重量?jī)H0.982 Kg，能量密度為417 Wh/kg、935 Wh/L，在室溫下進(jìn)行10小時(shí)、3小時(shí)和1小時(shí)放電測(cè)試，均展現(xiàn)出極高的容量和能量密度。

從工程制造環(huán)節(jié)來看，SES已經(jīng)掌握了一套混合鋰金屬電池產(chǎn)業(yè)化的核心材料技術(shù)，并摸索出了完整的生產(chǎn)工藝和制造流程：

寬幅鋰金屬負(fù)極：通過自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)工藝制造的超薄金屬負(fù)極

復(fù)合負(fù)極涂層：通過機(jī)械屏障提高安全性

基于聚合物的隔膜：高度可制造的先進(jìn)隔膜

高濃度液體電解質(zhì)配方：低揮發(fā)性和自熄性

高能量密度正極：高度可制造的先進(jìn)正極技術(shù)

這對(duì)于接下來的規(guī)模化制造和驗(yàn)證將會(huì)起到至關(guān)重要的作用。

高工鋰電認(rèn)為，相較于聚焦于固態(tài)鋰金屬電池的QuantumScape、Solid Power等企業(yè)， SES率先推出了其107 Ah大電芯，這相對(duì)于其它企業(yè)還停留在多層或者小電芯級(jí)別的樣品而言，是一個(gè)非常大的躍升，對(duì)于鋰金屬電池上車邁出了實(shí)質(zhì)性一步。

與其它企業(yè)相比，SES選擇的混合鋰金屬電池在工業(yè)化上更具可行性，其既保持了鋰金屬電池高能量密度的特性，同時(shí)在工藝和制造上與現(xiàn)有的鋰離子電池匹配度較高，這也是SES能夠率先推出100 Ah級(jí)別的鋰金屬電池的根本原因。

事實(shí)上，在國(guó)內(nèi)，包括鋒鋰新能源等在內(nèi)的多家電池企業(yè)也走在考慮或者部署SES所選擇的混合鋰金屬電池路線。

高工鋰電認(rèn)為，盡管在循環(huán)性能、成本、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等還存在不小的挑戰(zhàn)，但隨著入局者的不斷增多，混合鋰金屬電池路線將成為鋰金屬電池商業(yè)化的重要路徑選擇。

二、從國(guó)際車企端的實(shí)際反饋和行動(dòng)節(jié)奏來看，已經(jīng)在加速推動(dòng)鋰金屬電池的商業(yè)化應(yīng)用與驗(yàn)證，普遍規(guī)劃將于2025年左右“上車”。

按照這個(gè)節(jié)奏，車企的布局正在明顯變得頻繁，這體現(xiàn)在兩個(gè)層面：一方面，各大車企積極加入到固態(tài)電池企業(yè)的投融資進(jìn)程中，野心在于前瞻卡位到下一代電池的部署中。另一方面，是加快推動(dòng)與電池企業(yè)的技術(shù)開發(fā)和合作，推動(dòng)下一代電池上車驗(yàn)證。

SES Apollo™鋰金屬電池

以SES為例，得到了通用和現(xiàn)代汽車投資，同時(shí)SES正與通用和現(xiàn)代開展A樣品合作，計(jì)劃明年推出車用級(jí)鋰金屬電池A樣品，2024年提供C樣品，2025年正式開啟鋰金屬電池的商業(yè)化量產(chǎn)。

而為了配合B樣及C樣的驗(yàn)證，SES在此次活動(dòng)上宣布，其正在建設(shè)上海超級(jí)工廠，計(jì)劃于2023年竣工，建成后的產(chǎn)能將達(dá)到1GWh，會(huì)是全球產(chǎn)能最大的鋰金屬電池工廠。

SES上海超級(jí)工廠

全球視角來看，歐洲和中國(guó)的電動(dòng)化滲透率已經(jīng)都越過10%拐點(diǎn)，市場(chǎng)化突破明顯提速，對(duì)于車企而言，通過導(dǎo)入更高性能電池來提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，已經(jīng)成為新周期下市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)外車企清楚，要想在2025年推動(dòng)鋰金屬電池“上車”，時(shí)間窗口正在縮小。必須要盡快啟動(dòng)商業(yè)化，在商業(yè)模式上，2025年后的動(dòng)力電池配套，車企也希冀更加深度地參與其中，掌控核心話語權(quán)，這是車企現(xiàn)階段加大在鋰金屬電池領(lǐng)域卡位的又一原因。

三、資本是驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)前行的血液，也是觀測(cè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于何種階段的風(fēng)向標(biāo)。放眼全球，下一代電池企業(yè)紛紛進(jìn)入融資中后期階段，尤其是在美國(guó)，出現(xiàn)集中上市的現(xiàn)象。下一代電池正逐步完成前期技術(shù)開發(fā)階段，進(jìn)入批量工業(yè)化新周期。

國(guó)際上看，7月，SES宣布與艾芬豪達(dá)成最終合并協(xié)議。交易完成后，合并的公司的估值約為34億美元，將在紐約證券交易所上市，新股票代碼為“SES”。

6月，Solid Power宣布將以SPAC形式上市，合并后公司的估值約為12億美元，預(yù)計(jì)將在2021年第四季度上市。

去年12月，QuantumScape完成SPAC上市，新公司作價(jià)33億美元。隨后的幾個(gè)月，其股價(jià)不斷飆漲，股價(jià)最高達(dá)到132.73美元，市值超過477億美元。

放眼國(guó)內(nèi)，包括輝能、清陶、衛(wèi)藍(lán)等幾家固態(tài)電池企業(yè)，都已經(jīng)先后進(jìn)入量產(chǎn)階段的新一輪融資及上市進(jìn)程。資本進(jìn)程加快的背后，意味著下一代電池企業(yè)對(duì)于資本的渴求在變大，而這種渴求都將主要以產(chǎn)業(yè)化做準(zhǔn)備。

隨著國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)加速上市，將從此前的技術(shù)研發(fā)階段，逐步向工程制造階段跨越，無論是固態(tài)電解質(zhì)、鋰金屬負(fù)極的量產(chǎn)，還是更大規(guī)格電芯級(jí)別中試線的部署，這將進(jìn)入到量產(chǎn)前的關(guān)鍵階段，需要更大體量的資金的持續(xù)投入和輸血。

四、從政策導(dǎo)向來看，下一代動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)提上日程，包括中國(guó)、歐盟、美國(guó)等各大經(jīng)濟(jì)體都對(duì)于鋰金屬電池的開發(fā)和量產(chǎn)做出政策引導(dǎo)和規(guī)劃部署，在此驅(qū)動(dòng)下，可預(yù)見的是，未來幾年，全球?qū)?huì)以政策引導(dǎo)、資金補(bǔ)貼、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方式加快推進(jìn)鋰金屬電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

高工鋰電認(rèn)為，下一代動(dòng)力電池的爭(zhēng)奪戰(zhàn)已經(jīng)逐步進(jìn)入白熱化，新的階段，將不再是單純的聚焦于單一技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)劣，而將會(huì)是面向規(guī)?；圃鞎r(shí)的各項(xiàng)儲(chǔ)備，這包括資本、客戶、工程制造能力、管理能力、供應(yīng)鏈規(guī)劃部署等各個(gè)環(huán)節(jié)的綜合實(shí)力。

電池技術(shù)的革命并非只是單純的技術(shù)層面的演變，還將會(huì)對(duì)于現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)格局和行業(yè)形態(tài)發(fā)生顛覆。對(duì)于SES這樣的下一代電池企業(yè)而言，要依托自身的技術(shù)沉淀，建立可行的工業(yè)化路徑，并聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游戰(zhàn)略合作伙伴，踩準(zhǔn)市場(chǎng)化節(jié)拍，才能真正實(shí)現(xiàn)新技術(shù)和產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化落地。

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