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固態(tài)電池賽道疾馳的“另類”獨(dú)角獸

2024-09-11 00:00:00劉蘭香
財(cái)富(中文版) 2024年5期

衛(wèi)藍(lán)加入的這場角逐不僅僅是公司之間的競爭,更多是產(chǎn)業(yè)體系之間的競賽,甚至是國與國之間的實(shí)力較量

四十多年前,俞會(huì)根住在浙江紹興的一個(gè)小村莊,他的家門口有一條四五百米長的小河,河的對岸是107國道。他經(jīng)常坐在門口張望,在來往的車輛中,偶爾疾馳的小轎車總會(huì)讓年幼的他眼前一亮。多年后回望,俞會(huì)根覺得他對小轎車的情結(jié)可能源于此。

等到他十來歲的時(shí)候,他有一個(gè)姐姐即將出嫁,姐姐問他有什么愿望,俞會(huì)根不假思索地說:“以后要是小轎車能夠直接開到你們家門口就好了?!?/p>

這個(gè)愿望當(dāng)然早已實(shí)現(xiàn)。小轎車已經(jīng)變成尋常之物,并且汽車行業(yè)正在經(jīng)歷從傳統(tǒng)燃油車到電動(dòng)汽車的歷史性轉(zhuǎn)型,而俞會(huì)根的小轎車情結(jié)似乎在冥冥之中把他導(dǎo)向了解決電動(dòng)汽車動(dòng)力問題的終極方案之一:固態(tài)電池。

2023年12月17日, 蔚來汽車的創(chuàng)始人李斌親自駕駛搭載了150kWh 電池包的蔚來ET7,進(jìn)行實(shí)地續(xù)航測試并全程直播,行駛里程達(dá)到1,044 千米,結(jié)束時(shí)依然有3% 的剩余電量。由此,仍然屬于“非主流”的固態(tài)電池進(jìn)入更多人的視野。實(shí)際上,這款電池包采用的是半固態(tài)電解質(zhì),能量密度達(dá)到了360Wh/kg,領(lǐng)先同業(yè)。鮮為人知的是,該產(chǎn)品是北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司(以下簡稱“衛(wèi)藍(lán)”)與蔚來聯(lián)合開發(fā)的,而俞會(huì)根就是衛(wèi)藍(lán)的創(chuàng)始人之一。

俞會(huì)根開始與電池結(jié)緣是在蘭州大學(xué)讀有機(jī)化學(xué)專業(yè)的時(shí)候,畢業(yè)后先后在中科院物理研究所和北汽新能源從事鋰離子電池方面的工作,直到2016 年8 月成立了衛(wèi)藍(lán),專注于固態(tài)電池研發(fā)與生產(chǎn)。衛(wèi)藍(lán)的另外兩位創(chuàng)始人都來自中科院物理研究所,一位是陳立泉,中國工程院院士,被譽(yù)為“中國鋰電第一人”(學(xué)生之一是寧德時(shí)代的創(chuàng)始人曾毓群),今年已經(jīng)84 歲高齡;另一位是李泓,主要研究方向?yàn)楦吣芰棵芏蠕囯x子電池、固態(tài)鋰電池等領(lǐng)域,現(xiàn)擔(dān)任衛(wèi)藍(lán)的首席科學(xué)家。中科院物理研究所在固態(tài)電池技術(shù)領(lǐng)域有超過40 年的技術(shù)積累,衛(wèi)藍(lán)也順理成章地成為其固態(tài)鋰離子電池技術(shù)唯一的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)。

顯然,衛(wèi)藍(lán)加入的這場角逐不僅僅是公司之間的競爭,更多是產(chǎn)業(yè)體系之間的競賽,甚至是國與國之間的實(shí)力較量。例如日本的豐田在固態(tài)電池技術(shù)方面申請的專利數(shù)量居全球首位,已經(jīng)從最初的材料探索,逐步轉(zhuǎn)移到電芯的試制,并宣布于2027 年或者2028 年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)。作為全球動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)鏈最完善的國家,中國的固態(tài)電池也要力爭領(lǐng)先的地位。

“我們準(zhǔn)備創(chuàng)業(yè)的時(shí)候,陳老師就跟我們說:‘在我有生之年,唯一的夢想就是把固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化。但凡是做固態(tài)電池,你說讓我往東我就往東,你說讓我往西我就往西?!@可是一位大院士說出來的話,作為他的學(xué)生,我和李泓對此一直銘記在心。”5 月中旬的一天,俞會(huì)根在接受《財(cái)富》獨(dú)家專訪的時(shí)候回憶起創(chuàng)業(yè)的初心如是說。決定創(chuàng)業(yè)之時(shí),他快年屆五十,而采訪當(dāng)天身著藍(lán)色T 恤衫的他,看起來依然也就五十歲左右。

我們的采訪在北京房山竇店的衛(wèi)藍(lán)總部辦公樓三層的一間辦公室進(jìn)行。談及蔚來,俞會(huì)根笑著指了指辦公室門一側(cè)的墻壁上掛著的兩幅牌匾,其分別寫著“真誠”和“淳樸”,“這是李斌對我本人和我們公司的評價(jià),后來我找了一個(gè)同學(xué)給我寫的?!?/p>

助力衛(wèi)藍(lán)在半固態(tài)電池實(shí)測和量產(chǎn)拔得頭籌的蔚來,也是衛(wèi)藍(lán)的主要投資人。自成立以來,衛(wèi)藍(lán)已經(jīng)獲得多輪融資,股東除了蔚來還包括三峽資本、天齊鋰業(yè)、華為、小米、吉利等產(chǎn)業(yè)投資人,以及武岳峰資本、誠通、國投、國開、中信建投等知名投資機(jī)構(gòu)。目前,衛(wèi)藍(lán)已經(jīng)成為“固態(tài)鋰電獨(dú)角獸”,據(jù)俞會(huì)根透露,公司的投后估值超過157 億元。

衛(wèi)藍(lán)總部辦公樓的旁邊就是研發(fā)試驗(yàn)中心,數(shù)百位工程師正在對固態(tài)電池的充放電倍率、安全性等進(jìn)行研發(fā)測試。千里之外,衛(wèi)藍(lán)在浙江湖州還有一個(gè)基地。就是在湖州基地,2023 年6 月,衛(wèi)藍(lán)宣布已經(jīng)將360Wh/kg 鋰電池電芯交付給蔚來汽車,而且雙方簽署了年度訂單。

這次交付雖然是行業(yè)領(lǐng)先,但仍然晚于衛(wèi)藍(lán)自身的計(jì)劃。行業(yè)人士都知道,由于成本高且測試周期長,固態(tài)電池“上車”難,而在與蔚來合作后,俞會(huì)根對這個(gè)過程之難真正有了切身體會(huì)。

衛(wèi)藍(lán)于2021 年啟動(dòng)湖州基地車規(guī)級固態(tài)動(dòng)力電芯產(chǎn)業(yè)化工程項(xiàng)目?!白铋_始,我們認(rèn)定的整個(gè)生產(chǎn)制造過程至少有3,500個(gè)至4,000個(gè)控制點(diǎn),但蔚來前前后后提出來的控制點(diǎn)超過7,000 個(gè), 比我們當(dāng)時(shí)的預(yù)期多很多。但初始階段問題暴露得越多,對我們將來的量產(chǎn)就越有幫助。從這個(gè)角度來說,我對蔚來是非常感激的?!庇釙?huì)根坦言。

在生產(chǎn)制造過程中,控制點(diǎn)越多意味著產(chǎn)品的一致性和可靠性越高,同時(shí)控制點(diǎn)也要有代表性和有效性,即充分必要的價(jià)值,因?yàn)闊o效的控制點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致成本增加,而衛(wèi)藍(lán)跟蔚來這樣的車廠緊密結(jié)合無疑能夠發(fā)揮出雙方最大的價(jià)值。但這只是在理論上,實(shí)際的情況是,當(dāng)時(shí)在湖州負(fù)責(zé)落實(shí)項(xiàng)目的總經(jīng)理一籌莫展,來找俞會(huì)根訴苦。

俞會(huì)根當(dāng)時(shí)讓這位總經(jīng)理多向蔚來“學(xué)習(xí)”,因?yàn)閷Ψ脚闪?00多人駐場,這其中有很多頂級人才,如果自己可以虛心學(xué)習(xí),再靜下心來認(rèn)真解決問題,日積月累,所有難關(guān)就都能夠突破。

2022年11月底,湖州基地車規(guī)級固態(tài)動(dòng)力電芯正式下線。一年后,150kWh超長續(xù)航電池包終于在李斌的直播中實(shí)測過關(guān),量產(chǎn)也水到渠成。2024年4月3日,蔚來宣布該電池包正式步入量產(chǎn)階段,且首塊150kWh 量產(chǎn)電池包正式下線。該電池包于2024年6月1日投入使用。目前,蔚來對該電池包的策略是“只租不售”,主要是因?yàn)椤?50度(kWh)電池包的成本很高,相當(dāng)于一輛ET5 的整車價(jià)格(超20萬元)”,蔚來汽車的總裁秦力洪曾經(jīng)就此解釋。

固態(tài)電池的核心是固態(tài)電解質(zhì),固態(tài)電解質(zhì)的穩(wěn)定性意味著其不易泄漏或者燃爆,令電池的安全性更出色,同時(shí)還可以提高電池的性能天花板,但其也帶來了量產(chǎn)的最大難題—固固界面。

與液態(tài)電池中的固液界面不同,固固界面意味著電極和電解質(zhì)之間為點(diǎn)接觸,容易產(chǎn)生裂縫和氣孔,限制界面處鋰離子傳輸;同時(shí)電池在充放電時(shí)體積會(huì)膨脹和收縮,導(dǎo)致固固界面的穩(wěn)定性降低,增大界面阻抗。為了推動(dòng)量產(chǎn),行業(yè)給出的折中方案就是半固態(tài)電池。因此,雖然蔚來搭載的這款電池成本依舊較高,但至少實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn),這對衛(wèi)藍(lán)自身和整個(gè)行業(yè)而言都是一個(gè)比較大的跨越。

可以預(yù)期的是,隨著租用的次數(shù)增多,該電池包的實(shí)際使用數(shù)據(jù)也將得以積累,而這些數(shù)據(jù)有助于衛(wèi)藍(lán)提升產(chǎn)品的性能以及降低成本,從而增強(qiáng)自身的領(lǐng)先性。

衛(wèi)藍(lán)的技術(shù)核心是原位固態(tài)化的方案,半固態(tài)路線是用這一方案把部分液體變成固體,提升電極和電解質(zhì)之間的接觸面,因此也稱為混合固液電池?!爸袊茀f(xié)主席萬鋼前些天來調(diào)研,他說在中國要做全固態(tài)電池,混合固液電池是非常有必要的一個(gè)中間臺(tái)階?!贝搜越o俞會(huì)根很大啟發(fā),他意識到其實(shí)用戶只關(guān)心電池是否安全、好用以及便宜,衛(wèi)藍(lán)當(dāng)下不但要做全固態(tài)電池,更要做一款成本可控且安全的高能量密度電池,固態(tài)化是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的的有效手段,但固態(tài)化本身不是目的,“從材料、工藝和裝備,路徑我們都設(shè)計(jì)好了,沿著現(xiàn)在的混合固液路線,將來的全固態(tài)一定能夠?qū)崿F(xiàn)”。

先在半固態(tài)電池領(lǐng)域發(fā)力,對于衛(wèi)藍(lán)這樣的創(chuàng)業(yè)公司來說也是理性的生存策略。這也是兼具科學(xué)家和工程師背景的俞會(huì)根務(wù)實(shí)的一面。

李泓也曾經(jīng)表示,技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的道路并非一帆風(fēng)順,“把固態(tài)電解質(zhì)帶入液態(tài)電池的電芯中,能夠兼容現(xiàn)有工藝、現(xiàn)有裝備、現(xiàn)有材料,容易量產(chǎn),具備更低的成本”,隨著國內(nèi)新能源汽車滲透率逐步提升,半固態(tài)電池落地加速,未來三年將會(huì)有大量車企批量裝車相關(guān)產(chǎn)品,李泓希望公司的營收可以借機(jī)超過100億元。

而要達(dá)到百億元營收的目標(biāo),僅靠蔚來的裝車遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,衛(wèi)藍(lán)怎么找到下一個(gè)“蔚來”?

“選擇大于努力。我們現(xiàn)在需要做一款標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,這個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)、驗(yàn)證對不同的車都能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,綜合權(quán)衡后我們選擇了大圓柱電池。特斯拉在這方面已經(jīng)做了大量工作,大圓柱也是業(yè)內(nèi)公認(rèn)成本最低的電池形態(tài),而在全球范圍內(nèi),中國的成本控制能力肯定是最強(qiáng)的。”俞會(huì)根說。

值得關(guān)注的是,4 月22日,江淮汽車旗下江淮釔為與衛(wèi)藍(lán)在安徽合肥簽署了固態(tài)電池戰(zhàn)略合作協(xié)議。區(qū)別于其他汽車品牌,此次江淮釔為和衛(wèi)藍(lán)將聯(lián)合開發(fā)基于4695 大圓柱形態(tài)的半固態(tài)電芯,是行業(yè)首家明確應(yīng)用大圓柱半固態(tài)電池的汽車品牌,并計(jì)劃于2025 年實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。

早些年特斯拉前瞻性地推出4680 大圓柱電池,顛覆性的“全極耳”技術(shù)令整個(gè)電池行業(yè)為之沸騰,寧德時(shí)代、億緯鋰能等一眾電池巨頭爭相布局?!拔覀兪窍M璐藢?shí)現(xiàn)平臺(tái)化的技術(shù)、系列化的產(chǎn)品。全極耳的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,一些難點(diǎn)需要雙方聯(lián)合突破。接下來這一年很關(guān)鍵,其實(shí)對我們而言每一天都很關(guān)鍵,天天都跟打仗似的?!庇釙?huì)根說。

處于“戰(zhàn)斗”狀態(tài)的不止衛(wèi)藍(lán)。今年以來,固態(tài)電池頻上頭條,資本市場也炒作不斷。

中國科學(xué)院的院士歐陽明高認(rèn)為,到2030 年左右,全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化突破的可能性極大,參考這個(gè)判斷和伊維智庫的固態(tài)電池白皮書,俞會(huì)根認(rèn)為屆時(shí)固態(tài)電池預(yù)估占全球新能源電池市場的10%,其中混合固液電池約占9%,全固態(tài)電池約占1%?;诖?,衛(wèi)藍(lán)的當(dāng)務(wù)之急,就是抓住接下來幾年的市場窗口期,加快固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,力爭實(shí)現(xiàn)在固態(tài)電池領(lǐng)域的全球領(lǐng)先—盡管就在這次采訪的前一天,美國商務(wù)部宣布將包括中科院物理所在內(nèi)的37 個(gè)中國實(shí)體加入“實(shí)體清單”,俞會(huì)根說這讓他有點(diǎn)忐忑,但對實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)仍然非常有信心。

無法忽視的是,無論是技術(shù)路線,還是成本問題等方面,固態(tài)電池目前仍舊面臨不少質(zhì)疑。前不久,曾毓群就提到固態(tài)電池的“三個(gè)路線”,即技術(shù)路線、產(chǎn)品路線、商品路線,暗示固態(tài)電池從技術(shù)開發(fā)到商業(yè)化應(yīng)用還有很長的路要走。

俞會(huì)根認(rèn)為,這些質(zhì)疑在反映固態(tài)電池發(fā)展過程中所面臨挑戰(zhàn)的同時(shí),也表明業(yè)界對于固態(tài)電池的關(guān)注和期望。“有句話叫慈母多敗兒,初創(chuàng)公司就是一個(gè)孩子,在成長的過程中,如果有人進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和批評,其實(shí)我們就能夠更快速和更好地成長。”

在俞會(huì)根的規(guī)劃中,全固態(tài)電池量產(chǎn)的試點(diǎn)對衛(wèi)藍(lán)將是一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。目前來看,到2027 年前后,衛(wèi)藍(lán)的全固態(tài)電池可以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化。

說到這里,俞會(huì)根又強(qiáng)調(diào)了一次“選擇大于努力”,并回想起年少時(shí)的經(jīng)歷。

早年在外求學(xué)的俞會(huì)根,暑假回家時(shí)總想幫助父母干一些農(nóng)活,但他笨拙的樣子讓父母哭笑不得,終于有一次他父親忍不住了,“ 他對我說:‘你這個(gè)活干得太爛了,還不如回家去,把書讀好,以后讀出個(gè)樣來?!阅且院螅揖驮谙胱约旱降讘?yīng)該往哪個(gè)方向努力,怎樣才能夠把書讀出個(gè)樣來?我的人生談不上多大的起伏,但父親的這句話確實(shí)對我影響很深。”

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