本篇转载自"焉知新能源汽车"之"固态电池电动车提前到来? 剖析辉能科技的产业化蓝图"一文
固态电池电动车提前到来? 剖析辉能科技的产业化蓝图
作为新能源车的核心部件,锂电池全产业正以前所未有的规模与速度发展,近十年来国内装机量增长超过千倍,来到2018的57GWh,各界对产业未来的成长空间皆持乐观看法,然锂电池性能的进化速度却难跟上市场成长的脚步,频繁的起火、里程焦虑等问题一直是产业挥之不去的阴影,为此车厂、电池厂积极的投入固态电池领域以填补技术缺口,工信部亦于《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》征求意见稿提出加快固态动力电池技术研发及产业化是新能源汽车核心技术攻关工程。
然而固态电池研发之路却如同一条绵延无尽的幽暗坑道,路上全是未知,虽然举目可见远处透着一丝光亮,但出口的前方是艰险还是坦途、尚离出口多远,却无人可以说分明。几年下来,投入又黯然退出的大厂不在少数、破产倒闭的企业也时有耳闻,直到日前固态电池厂辉能的CEO杨思枏与业务总监郑博伦分别在南北两个产业论坛上对于自家固态电池发展进程做出分享并宣布:”辉能固态车用动力电池将于2021年量产;全固态车用动力电池也将于2024年量产。”向产业宣告固态电池产业化的出口是真的近了。
技术后方 那一堵更高的墙:市场
虽然目前市场对于固态电池的讨论多聚焦在技术路线的选择与研发进展等面向,但在技术之后还有残酷的考验在等着,即便性能再好,一项走不进市场的技术还是没有未来的,因此电池厂从实验室到产业之间还有一道道鸿沟需跨越,才有机会在动力电池这样高度成熟且竞争的产业生存。
在报告中辉能将固态电池进程划分为三阶段:1. 基础技术开发 2. 产品商业化 3.产品产业化
电池厂普遍须耗费4-6年在实验室中创造出至少具单一性能优势电芯雏形,初步确立化学系统后可以开始送样;随后再花5-8年完成六大性能优化、中试线建置。这个产品商业化的阶段,是产业化的前哨战,是一个企业能否从第一座实验室 “技术”跨越过第二座 “量产”大山的关键。必须从单点性能突破进到所有的性能都达到市场要求(包含安全性、能量密度、成本、使用寿命、快充放、耐高低温能力),才可称作完成商业化,也才能够确定电芯的工艺进展,并做到MWh等级的中试线。性能优化和中试线建置是一个循环的过程,因为电池芯的研发过程,牵一发而动全身,调整材料的同时,设备和工艺也必须相对应调整,当材料、设备、和工艺可固定不再变动,才能进一步要求工程能力、全线良率、产品一致性和保证寿命(猝死率);最后才是产业化,电池厂得追求规模经济,创建十亿瓦时级以上的高自动化产线,同时须掌握产业链,达成稳定供货、高良率与成本竞争力才有可能被大规模应用于电动车市场。
辉能将自己定位在完成商业化、前期产业化的阶段,比丰田的路谱要提前4年左右。

关关难过,凭什么辉能提早通关?
身为一个新创电池厂,是甚么让辉能有底气宣告提前固态电池的产业化?
辉能的答案是:一、已达成产品商业化的六大产品指针;二、已完成四大量产指标。
六大产品指标部分(如图所示),1. 安全性已通过国家级汽车质检中心测试,300摄氏度也不会起火爆炸;2. 搭配双级电池封装技术电池包能量密度超越液态电池;3. 电池包成本仅液态电池包7成;4. 可5C快充快放;5. 使用寿命超越液态电池 (使用2年后电量比液态电池多15%,也不会充不饱放不完);6. 操作温度达到零下40摄氏度到115摄氏度。
四大量产指标部分(如图所示),1. 工程能力目前有2907个质量控制点、全线良率达92%、产品批次的一致性高、电压偏移率仅0.05%~0.13%。
辉能强调,其固态电池六大性能上皆已超越液态,在量产工艺上则是进步到了其他固态电池厂未能触及的水平。



通过市场考验的的商业化能力与量产力
辉能在研发氧化物体系电解质技术的投入已超过13年,从固态电池还尚未成为市场焦点时就开始耕耘技术,自2010开始送样、2014年开始出货给htc、日本软银等消费性应用客户,进入车用市场后在今年先后与天际、蔚来、爱驰及数家未公开的车厂签订合作协议,天际汽车更于年初在百人会上发表首台固态电池样车,电芯性能和制程已通过车厂与市场考验。
站稳风口 辉能的野心不止于此
如同上述,一间电池厂就算能开发出固态电池技术、能生产固态电池,若产品缺乏了市场竞争力而无法被导入市场,一切都是枉然,因此辉能接下来的目标是达到规模经济,透过绑订车企和策略销售伙伴创造足够大的需求,透过产量提升、生态链的控制来创造稳定、大量且具成本竞争力的供货。由内而外的,辉能计划透过两阶段完成全球产业化:
一、中国领头:
目前位在台湾桃园的1GWh量产线建筑物土建已完工,预计于2021年开始全线投产,内地部分,将在2020完成选址(华东),复制桃园1GWh量产线与地方政府合资建立固态电池产业中心,并与国营车企签订框架协议书,预计于2022年华东基地开始量产,绑定国营车企电芯生产线并执行示范运营,同时销售单电芯与授权双极电池包技术。
二、全球布局:
于欧、美、东北亚、东南亚四大区域透过JV与杠杆资金进行落地生产与销售,并将辉能独创的MAB固态电池包技术授权与当地OEM厂进行制造。辉能透漏,目前已与国内外潜在伙伴进行合作架构商议,许多车厂、电池厂、pack厂与电子厂都对合资落地生产表达兴趣。
根据辉能全球产业化的布局,辉能固态电池产能将在2023 年于内地达7Gwh,其他地区2GWh, 2024年来到全球30个GWH,2025年提升到全球54GWH,市场部分,辉能在中、欧、美、日都分别与数家车厂进行A样的打造与认证,最早的量产车会于2022年由内地车厂推出。

