Pada 9 Januari, di “2020NIODay” yang diadakan oleh Weilai, selain debut resmi ET7, yang dikenal sebagai “integrasi teknologi paling canggih saat ini”, juga diumumkan bahwa Weilai ET7 dilengkapi dengan baterai solid-state akan berada pada kuartal keempat tahun 2022. Di pasaran, kepadatan energinya mencapai 360Wh/kg, dan dengan baterai solid-state, jarak tempuh Weilai ET7 dapat mencapai lebih dari 1,000 kilometer dengan sekali pengisian daya.

Namun, Li Bin, pendiri Weilai, bungkam tentang pemasok baterai solid-state, hanya mengatakan bahwa Weilai Automobile memiliki hubungan kerjasama yang sangat erat dengan pemasok baterai solid-state dan jelas merupakan perusahaan industri terkemuka. Berdasarkan kata-kata Li Bin, dunia luar menduga bahwa pemasok baterai solid-state ini kemungkinan berada di era Ningde.

Tetapi tidak peduli siapa pemasok baterai solid-state NIO, baterai solid-state adalah solusi terbaik untuk banyak masalah dalam pengembangan kendaraan energi baru, dan juga merupakan arah pengembangan penting dalam industri baterai listrik.

Seseorang di industri baterai listrik percaya bahwa baterai solid-state akan menjadi keunggulan teknologi dari baterai daya performa tinggi generasi berikutnya. “Bidang baterai solid-state telah memasuki tahap ‘perlombaan senjata’ dengan banyak pelaku pasar, termasuk perusahaan mobil, perusahaan baterai listrik, lembaga investasi, dan penelitian ilmiah. Institusi dan lain-lain memainkan permainan dalam tiga aspek modal, teknologi, dan bakat. Jika mereka tidak mencari perubahan, mereka akan keluar dari permainan.”

Daya baterai di seluruh dunia

Pemanasan dan pendinginan industri baterai listrik tidak dapat dipisahkan dari industri mobil energi baru, dan dengan pemulihan bertahap pasar mobil energi baru, persaingan di industri baterai listrik menjadi semakin sengit.

Perlu disebutkan bahwa baterai listrik dikenal sebagai “jantung” kendaraan energi baru, terhitung 30% hingga 40% dari biaya kendaraan. Untuk itu, industri power battery pernah dianggap sebagai titik terobosan di era industri otomotif selanjutnya. Namun, dengan kebijakan pendinginan dan kembalinya merek asing, industri baterai listrik juga menghadapi tantangan berat yang sama dengan industri mobil energi baru.

Era Ningde adalah yang pertama menghadapi tantangan berat.

Pada 13 Januari, organisasi riset pasar Korea Selatan SNEResearch mengumumkan data yang relevan tentang pasar baterai daya global pada tahun 2020. Data menunjukkan bahwa pada tahun 2020, kapasitas terpasang baterai daya global pada kendaraan listrik akan mencapai 137GWh, peningkatan dari tahun ke tahun sebesar 17%, di mana CATL memenangkan kejuaraan untuk tahun keempat berturut-turut, dan kapasitas terpasang tahunan mencapai 34GWh, meningkat 2% dari tahun ke tahun.

Untuk perusahaan baterai listrik, kapasitas terpasang menentukan posisi pasar mereka. Meskipun kapasitas terpasang CATL masih memiliki keunggulan, namun dilihat dari peningkatan pertumbuhan bisnis global, kapasitas terpasang CATL jauh lebih rendah dibandingkan dengan tingkat pertumbuhan global. Tidak diragukan lagi, perusahaan baterai listrik Jepang dan Korea yang diwakili oleh LG Chem, Panasonic, dan SKI berkembang pesat.

Sejak kebijakan subsidi kendaraan energi baru diperkenalkan secara resmi pada tahun 2013, industri baterai listrik, yang terkait erat dengan industri kendaraan energi baru, pernah mengalami perkembangan pesat.

Setelah tahun 2015, Kementerian Perindustrian dan Informatika mengeluarkan dokumen kebijakan seperti “Standar dan Standar Industri Baterai Tenaga Otomotif” dan “Direktori Produsen Baterai Tenaga Listrik”. Perusahaan baterai listrik Jepang dan Korea Selatan “diusir”, dan perkembangan industri baterai listrik domestik mencapai puncaknya.

Namun, pada Juni 2019, dengan kebijakan yang diperketat, ambang batas yang lebih tinggi, dan perubahan rute, sejumlah besar perusahaan baterai listrik mengalami masa perjuangan dan akhirnya menghilang. Pada tahun 2020, jumlah perusahaan baterai listrik domestik telah berkurang menjadi lebih dari 20.

Pada saat yang sama, perusahaan baterai listrik yang diinvestasikan asing telah lama siap untuk memindahkan lemak di pasar Cina. Sejak 2018, perusahaan baterai listrik Jepang dan Korea seperti Samsung SDI, LG Chem, SKI, dll. telah mulai mempercepat “serangan balik” pasar Cina dan memperluas kapasitas produksi baterai listrik. Di antara mereka, pabrik baterai listrik Samsung SDI dan LG Chem telah selesai dan mulai diproduksi. Pasar baterai listrik domestik Menghadirkan pola “Pembunuhan Tiga Kerajaan” dari China, Jepang dan Korea Selatan.

Yang paling agresif adalah LG Chem. Karena seri Model 3 yang diproduksi oleh Tesla’s Shanghai Gigafactory menggunakan baterai LG Chem, tidak hanya mendorong pertumbuhan cepat LG Chem, tetapi juga memblokir era Ningde. Pada kuartal pertama tahun 2020, LG Chem, yang awalnya berada di peringkat ketiga, melampaui era Ningde dalam satu gerakan dan menjadi perusahaan baterai listrik terbesar di dunia dengan pangsa pasar.

Pada saat yang sama, BYD juga melancarkan serangan.

Pada Maret 2020, BYD merilis baterai blade dan mulai memasoknya ke perusahaan mobil pihak ketiga. Wang Chuanfu berkata, “Di bawah strategi besar pembukaan penuh, pemisahan independen Baterai BYD telah dimasukkan dalam agenda, dan diharapkan untuk melakukan IPO sekitar tahun 2022.”

Faktanya, baterai blade lebih tentang peningkatan dalam produksi dan teknologi pemrosesan baterai, dan tidak ada inovasi terobosan dalam bahan dan teknologi. Saat ini, baterai lithium terner dan baterai lithium besi fosfat yang biasa digunakan pada kendaraan listrik adalah baterai lithium-ion, dan baterai lithium dengan kepadatan energi tertinggi adalah 260Wh/kg. Industri umumnya percaya bahwa kepadatan energi baterai lithium-ion mendekati batas. Sulit untuk melebihi 300Wh/kg.

Permainan kartu babak kedua telah dimulai

Fakta yang tak terbantahkan adalah siapa pun yang bisa menembus hambatan teknis terlebih dahulu akan dapat memanfaatkan peluang di babak kedua.

Pada awal Desember 2019, Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi merilis “Rencana Pengembangan Industri Kendaraan Energi Baru (2021-2035)”, yang mencakup percepatan litbang dan industrialisasi teknologi baterai solid state power sebagai “New Energy Vehicle Core Proyek Riset Teknologi”. Mempromosikan baterai solid-state ke tingkat strategis nasional.

Dalam beberapa tahun terakhir, perusahaan mobil utama di dalam dan luar negeri, seperti Toyota, Nissan Renault, GM, BAIC, dan SAIC, telah mulai meningkatkan R&D dan industrialisasi baterai solid-state. Pada saat yang sama, perusahaan baterai seperti Tsingtao Energy, LG Chem, dan Massachusetts Solid Energy Persiapan untuk pembangunan pabrik baterai solid-state juga telah dimulai, termasuk jalur produksi baterai solid-state yang telah dioperasikan.

Dibandingkan dengan baterai lithium tradisional, baterai solid-state memiliki banyak keunggulan seperti kepadatan energi yang lebih tinggi, keamanan yang lebih baik, dan ukuran yang lebih kecil, dan dianggap oleh industri sebagai arah pengembangan baterai daya.

Tidak seperti baterai lithium yang menggunakan elektrolit sebagai elektrolit, teknologi baterai solid-state menggunakan senyawa kaca padat yang terbuat dari lithium dan natrium sebagai bahan konduktif. Karena bahan konduktif padat tidak memiliki fluiditas, masalah dendrit lithium diselesaikan secara alami, dan diafragma perantara dan bahan anoda grafit untuk memastikan stabilitas dapat dihilangkan, menghemat banyak ruang. Dengan cara ini, proporsi bahan elektroda dapat ditingkatkan sebanyak mungkin dalam ruang terbatas baterai, sehingga meningkatkan kepadatan energi. Secara teori, baterai solid-state dapat dengan mudah mencapai kepadatan energi lebih dari 300Wh/kg. Kali ini Weilai mengklaim bahwa baterai solid-state yang digunakannya telah mencapai kepadatan energi ultra-tinggi 360Wh/kg.

Orang dalam industri yang disebutkan di atas juga percaya bahwa baterai ini akan menjadi langkah penting menuju masa depan elektrifikasi. Kepadatan energi baterai solid-state diperkirakan mencapai dua hingga tiga kali lipat dari baterai lithium-ion saat ini, dan akan lebih ringan, lebih tahan lama, dan lebih aman daripada baterai saat ini.

Keselamatan selalu menjadi bayangan di industri baterai listrik.

Pada tahun 2020, negara saya menerapkan total 199 penarikan mobil, melibatkan 6,682,300 kendaraan, di mana 31 kendaraan energi baru ditarik. Dalam daur ulang kendaraan energi baru, baterai listrik mungkin memiliki potensi bahaya keselamatan seperti pelarian termal dan pembakaran spontan. Ini masih mendaur ulang kendaraan energi baru. alasan utama. Sebaliknya, fitur terbesar dari elektrolit padat adalah tidak mudah terbakar, sehingga secara fundamental meningkatkan keamanan kendaraan energi baru.

Toyota memasuki bidang baterai solid-state sangat awal. Sejak tahun 2004, Toyota telah mengembangkan baterai solid-state dan telah mengumpulkan teknologi baterai solid-state tangan pertama. Pada Mei 2019, Toyota memamerkan sampel baterai all-solid-state-nya yang sedang dalam tahap produksi uji coba. Menurut rencana Toyota, pihaknya berencana untuk meningkatkan kepadatan energi baterai solid-state menjadi lebih dari dua kali lipat kepadatan energi baterai lithium yang ada pada tahun 2025, yang diharapkan mencapai 450Wh/kg. Pada saat itu, kendaraan listrik yang dilengkapi dengan baterai solid-state akan memiliki peningkatan jarak jelajah yang signifikan, yang sebanding dengan kendaraan bahan bakar saat ini.

Pada saat yang sama, BAIC New Energy juga mengumumkan penyelesaian commissioning kendaraan prototipe listrik murni pertama yang dilengkapi dengan sistem baterai solid-state. Pada awal tahun 2020, BAIC New Energy mengumumkan “Rencana 2029”, yang mencakup pembangunan sistem energi yang terdiversifikasi dengan sistem penggerak energi “tiga-dalam-satu” baterai lithium-ion, baterai solid-state, dan bahan bakar. sel.

Untuk pertempuran sengit yang akan datang ini, era Ningde juga telah membuat tata letak yang sesuai.

Pada Mei 2020, Zeng Yuqun, ketua CATL, mengungkapkan bahwa baterai solid-state sejati membutuhkan logam lithium sebagai elektroda negatif untuk meningkatkan kepadatan energi. CATL terus berinvestasi dalam penelitian mutakhir dan R&D produk dalam baterai solid-state dan teknologi lainnya.

Jelas, di bidang baterai daya, pertempuran jamming berbasis baterai solid-state telah dimulai dengan tenang, dan kepemimpinan teknologi berdasarkan baterai solid-state akan menjadi titik balik di bidang baterai daya.

Baterai solid-state masih menghadapi belenggu

Menurut perhitungan SNEResearchd, ruang pasar baterai solid-state negara saya diperkirakan akan mencapai 3 miliar yuan pada tahun 2025 dan 20 miliar yuan pada tahun 2030.

Terlepas dari ruang pasar yang besar, ada dua masalah utama yang dihadapi baterai solid-state, teknologi dan biaya. Saat ini, ada tiga sistem material utama untuk elektrolit padat pada baterai solid-state di dunia, yaitu polimer all-solid, oxide all-solid, dan sulfide all-solid elektrolit. Baterai solid-state yang disebutkan oleh Weilai sebenarnya adalah baterai semi-padat, yaitu elektrolit cair dan Pencampuran elektrolit padat oksida.

Dari perspektif kemungkinan produksi massal, baterai solid-state memang dapat memecahkan masalah keamanan baterai cair saat ini. Namun, karena konduktivitas dari dua sistem material pertama adalah masalah teoretis daripada masalah proses, masih memerlukan sejumlah investasi R&D untuk menyelesaikannya. Selain itu, “bahaya produksi” dari sistem sulfida tidak dapat ditangani secara efektif untuk sementara. Dan masalah biaya lebih besar.

Jalan menuju industrialisasi baterai solid-state masih sering terhambat. Jika Anda ingin benar-benar menikmati bonus kepadatan energi baterai solid-state, Anda harus mengganti sistem elektroda negatif logam lithium dengan kepadatan energi yang lebih tinggi. Hal ini dapat dicapai melalui keamanan baterai solid-state, dan kepadatan energi baterai dapat mencapai Di Atas 500Wh/kg. Tapi kesulitan ini masih sangat besar. Penelitian dan pengembangan baterai solid-state masih dalam tahap percobaan ilmiah laboratorium, yang jauh dari industrialisasi.

Contoh yang bisa dikutip adalah pada Maret 2020, Nezha Motors merilis model baru Nezha U yang dilengkapi baterai solid-state. Menurut Nezha Motors, Nezha U berencana melapor ke Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi pada Oktober tahun lalu. 500 set diproduksi. Namun, sampai sekarang, 500 mobil baterai solid-state Nezha masih hilang.

Namun, bahkan jika baterai solid-state memiliki teknologi yang matang, produksi massal masih perlu mengatasi persaingan biaya dengan baterai lithium cair. Li Bin juga mengatakan bahwa kesulitan produksi massal baterai solid-state adalah biayanya terlalu tinggi, dan masalah biaya adalah komersialisasi teknologi baterai solid-state. Tantangan terbesar.

Pada dasarnya, jarak jelajah dan biaya penggunaan (biaya seluruh kendaraan dan penggantian baterai) masih merupakan mata rantai yang lemah dari kendaraan listrik, dan keberhasilan teknologi baru harus menyelesaikan dua masalah utama ini pada saat yang bersamaan. Menurut perhitungan, total biaya baterai solid-state yang juga menggunakan elektroda negatif grafit adalah 158.8$/kWh, yang 34% lebih tinggi dari total biaya baterai cair sebesar 118.7$/kWh.

Secara keseluruhan, baterai solid-state masih dalam tahap transisi, dan masalah teknis dan biaya perlu segera diselesaikan. Meskipun demikian, untuk industri baterai listrik, baterai solid-state masih menjadi yang teratas di paruh kedua permainan.

Putaran baru revolusi teknologi baterai akan datang, dan tidak ada yang mau ketinggalan di paruh kedua pertempuran.