เมื่อวันที่ 9 มกราคม ที่งาน “2020NIODay” ที่จัดขึ้นโดย Weilai นอกเหนือจากการเปิดตัว ET7 อย่างเป็นทางการ ซึ่งเป็นที่รู้จักในนาม “การรวมเทคโนโลยีที่ล้ำหน้าที่สุดในปัจจุบัน” ได้มีการประกาศด้วยว่า Weilai ET7 นั้นมาพร้อมกับแบตเตอรี่โซลิดสเตต จะอยู่ในไตรมาสที่สี่ของปี 2022 ในตลาด ความหนาแน่นของพลังงานอยู่ที่ 360Wh/kg และสำหรับแบตเตอรี่โซลิดสเตต ระยะทางของ Weilai ET7 สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 1,000 กิโลเมตรต่อการชาร์จหนึ่งครั้ง

อย่างไรก็ตาม Li Bin ผู้ก่อตั้ง Weilai นิ่งเงียบเกี่ยวกับซัพพลายเออร์แบตเตอรี่โซลิดสเตต โดยกล่าวเพียงว่า Weilai Automobile มีความสัมพันธ์แบบร่วมมือกันอย่างใกล้ชิดกับซัพพลายเออร์แบตเตอรี่โซลิดสเตต และแน่นอนว่าเป็นบริษัทชั้นนำของอุตสาหกรรม จากคำพูดของ Li Bin โลกภายนอกสงสัยว่าผู้จำหน่ายแบตเตอรี่โซลิดสเตตรายนี้น่าจะอยู่ในยุคหนิงเต๋อ

แต่ไม่ว่าใครจะเป็นผู้จัดหาแบตเตอรี่โซลิดสเตตของ NIO แบตเตอรี่โซลิดสเตตเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับปัญหามากมายในการพัฒนารถยนต์พลังงานใหม่ และยังเป็นทิศทางการพัฒนาที่สำคัญในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงานอีกด้วย

บุคคลในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงานเชื่อว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะเป็นเทคโนโลยีขั้นสูงสำหรับแบตเตอรี่พลังงานประสิทธิภาพสูงรุ่นต่อไป “วงการแบตเตอรี่โซลิดสเตตได้เข้าสู่การแข่งขันด้านอาวุธ โดยมีผู้เข้าร่วมตลาดจำนวนมาก รวมถึงบริษัทรถยนต์ บริษัทแบตเตอรี่พลังงาน สถาบันการลงทุน และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ สถาบันและอื่น ๆ กำลังเล่นเกมในสามด้านของทุน เทคโนโลยี และความสามารถ หากพวกเขาไม่แสวงหาการเปลี่ยนแปลง พวกเขาจะออกจากเกม”

พลังงานแบตเตอรี่ทั่วทุกมุมโลก

การทำความร้อนและความเย็นของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงานเป็นสิ่งที่แยกออกไม่ได้จากอุตสาหกรรมรถยนต์พลังงานใหม่ และการฟื้นตัวของตลาดรถยนต์พลังงานใหม่อย่างค่อยเป็นค่อยไป การแข่งขันในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่กำลังทวีความรุนแรงมากขึ้น

เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าพลังงานแบตเตอรี่เรียกว่า “หัวใจ” ของรถยนต์พลังงานใหม่ คิดเป็น 30% ถึง 40% ของต้นทุนของรถ ด้วยเหตุนี้ อุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงานจึงเคยถูกมองว่าเป็นจุดที่ก้าวหน้าในยุคถัดไปของอุตสาหกรรมยานยนต์ อย่างไรก็ตาม ด้วยการเย็นลงของนโยบายและการกลับมาของแบรนด์ต่างประเทศ อุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงานก็เผชิญกับความท้าทายที่รุนแรงเช่นเดียวกันกับอุตสาหกรรมรถยนต์พลังงานใหม่

ยุคหนิงเต๋อเป็นยุคแรกที่เผชิญกับความท้าทายที่รุนแรง

เมื่อวันที่ 13 มกราคม องค์กรวิจัยตลาดของเกาหลีใต้ SNEResearch ได้ประกาศข้อมูลที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับตลาดแบตเตอรี่พลังงานทั่วโลกในปี 2020 ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าในปี 2020 กำลังการผลิตติดตั้งทั่วโลกของแบตเตอรี่พลังงานในรถยนต์ไฟฟ้าจะสูงถึง 137GWh เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบเป็นรายปี 17% ซึ่ง CATL ชนะการแข่งขันเป็นปีที่สี่ติดต่อกัน และกำลังการผลิตติดตั้งประจำปีสูงถึง 34GWh เพิ่มขึ้น 2% เมื่อเทียบเป็นรายปี

สำหรับบริษัทแบตเตอรี่พลังงาน ความจุที่ติดตั้งจะเป็นตัวกำหนดตำแหน่งทางการตลาดของพวกเขา แม้ว่าความจุที่ติดตั้งของ CATL จะยังคงมีความได้เปรียบ แต่จากมุมมองของการเติบโตของธุรกิจทั่วโลกที่เพิ่มขึ้น ความจุที่ติดตั้งของ CATL นั้นต่ำกว่าอัตราการเติบโตทั่วโลกอย่างมาก มีข้อสงสัยว่า บริษัทแบตเตอรี่พลังงานของญี่ปุ่นและเกาหลีซึ่งเป็นตัวแทนของ LG Chem, Panasonic และ SKI กำลังขยายตัวอย่างรวดเร็ว

นับตั้งแต่นโยบายเงินอุดหนุนรถยนต์พลังงานใหม่เปิดตัวอย่างเป็นทางการในปี 2013 อุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงานซึ่งมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่ ครั้งหนึ่งเคยนำไปสู่การพัฒนาอย่างรวดเร็ว

หลังปี 2015 กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศได้ออกเอกสารนโยบาย เช่น “มาตรฐานและมาตรฐานอุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงานยานยนต์” และ “ไดเรกทอรีผู้ผลิตแบตเตอรี่พลังงาน” บริษัทแบตเตอรี่พลังงานของญี่ปุ่นและเกาหลีใต้ “ถูกไล่ออก” และการพัฒนาอุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงานในประเทศถึงจุดสูงสุด

อย่างไรก็ตาม ในเดือนมิถุนายน 2019 ด้วยนโยบายที่เข้มงวด เกณฑ์ที่สูงขึ้น และการเปลี่ยนแปลงในเส้นทาง บริษัทแบตเตอรี่พลังงานจำนวนมากประสบกับช่วงเวลาแห่งการต่อสู้และหายไปในที่สุด ภายในปี 2020 จำนวนบริษัทแบตเตอรี่พลังงานในประเทศลดลงเหลือมากกว่า 20 แห่ง

ในขณะเดียวกัน บริษัทแบตเตอรี่พลังงานที่ต่างชาติลงทุนก็พร้อมที่จะย้ายไขมันในตลาดจีนมาเป็นเวลานาน ตั้งแต่ปี 2018 บริษัทแบตเตอรี่พลังงานของญี่ปุ่นและเกาหลี เช่น Samsung SDI, LG Chem, SKI เป็นต้น ได้เริ่มเร่ง “การโต้กลับ” ของตลาดจีนและขยายกำลังการผลิตแบตเตอรี่พลังงาน ในหมู่พวกเขา โรงงานแบตเตอรี่พลังงานของ Samsung SDI และ LG Chem ได้เสร็จสิ้นและนำไปผลิตแล้ว ตลาดแบตเตอรี่พลังงานในประเทศ นำเสนอรูปแบบ “การฆ่าสามก๊ก” ของจีน ญี่ปุ่น และเกาหลีใต้

ที่ดุดันที่สุดคือ LG Chem เนื่องจากซีรีส์ Model 3 ที่ผลิตโดย Shanghai Gigafactory ของ Tesla ใช้แบตเตอรี่ LG Chem จึงไม่เพียงแต่ขับเคลื่อนการเติบโตอย่างรวดเร็วของ LG Chem เท่านั้น แต่ยังปิดกั้นยุค Ningde ด้วย ในไตรมาสแรกของปี 2020 LG Chem ซึ่งเดิมอยู่ในอันดับที่สาม แซงหน้ายุคหนิงเต๋อในคราวเดียว และกลายเป็นบริษัทแบตเตอรี่พลังงานที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่มีส่วนแบ่งการตลาด

ในเวลาเดียวกัน บีวายดีก็เปิดฉากรุก

ในเดือนมีนาคม 2020 บีวายดีเปิดตัวแบตเตอรี่เบลดและเริ่มจำหน่ายให้กับบริษัทรถยนต์บุคคลที่สาม Wang Chuanfu กล่าวว่า “ภายใต้กลยุทธ์อันยิ่งใหญ่ของการเปิดอย่างเต็มรูปแบบ การแยก BYD Battery ที่เป็นอิสระได้ถูกจัดเป็นวาระแล้ว และคาดว่าจะดำเนินการเสนอขายหุ้น IPO ประมาณปี 2022”

อันที่จริง แบตเตอรี่เบลดเป็นเรื่องเกี่ยวกับการปรับปรุงเทคโนโลยีการผลิตและแปรรูปแบตเตอรี่มากกว่า และไม่มีนวัตกรรมที่ก้าวล้ำในด้านวัสดุและเทคโนโลยี ในปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคและแบตเตอรี่ลิเธียมไอรอนฟอสเฟตที่ใช้กันทั่วไปในรถยนต์ไฟฟ้าเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงสุดคือ 260Wh/kg โดยทั่วไป อุตสาหกรรมเชื่อว่าความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใกล้ถึงขีดจำกัดแล้ว ยากที่จะเกิน 300Wh/กก.

เกมไพ่ครึ่งหลังได้เริ่มขึ้นแล้ว

ข้อเท็จจริงที่ปฏิเสธไม่ได้ก็คือใครก็ตามที่สามารถฝ่าอุปสรรคทางเทคนิคได้ก่อน จะสามารถคว้าโอกาสนี้ได้ในช่วงครึ่งหลัง

เร็วที่สุดเท่าที่ธันวาคม 2019 กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศได้ออก “แผนพัฒนาอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่ (พ.ศ. 2021-2035)” ซึ่งรวมถึงการเร่งรัดการวิจัยและพัฒนาและการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่พลังงานแบบโซลิดสเตตให้เป็น “แกนรถยนต์พลังงานใหม่ โครงการวิจัยเทคโนโลยี”. ส่งเสริมแบตเตอรี่โซลิดสเตตสู่ระดับยุทธศาสตร์ชาติ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัทรถยนต์กระแสหลักทั้งในและต่างประเทศ เช่น Toyota, Nissan Renault, GM, BAIC และ SAIC ได้เริ่มยกระดับการวิจัยและพัฒนาและอุตสาหกรรมของแบตเตอรี่โซลิดสเตต ในเวลาเดียวกัน บริษัทแบตเตอรี่เช่น Tsingtao Energy, LG Chem และ Massachusetts Solid Energy ได้เริ่มเตรียมการสำหรับการก่อสร้างโรงงานแบตเตอรี่แบบโซลิดสเตต ซึ่งรวมถึงสายการผลิตแบตเตอรี่โซลิดสเตตที่เริ่มดำเนินการแล้ว

เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมทั่วไป แบตเตอรี่โซลิดสเตตมีข้อดีหลายประการ เช่น ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น ความปลอดภัยที่ดีขึ้น และขนาดที่เล็กกว่า และถือว่าอุตสาหกรรมเป็นทิศทางการพัฒนาของแบตเตอรี่พลังงาน

ต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้อิเล็กโทรไลต์เป็นอิเล็กโทรไลต์ เทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิดสเตตใช้สารประกอบแก้วที่เป็นของแข็งซึ่งทำจากลิเธียมและโซเดียมเป็นวัสดุนำไฟฟ้า เนื่องจากวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่เป็นของแข็งไม่มีความลื่นไหล ปัญหาของลิเธียมเดนไดรต์จึงได้รับการแก้ไขโดยธรรมชาติ และไดอะแฟรมระดับกลางและวัสดุแอโนดกราไฟท์เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถขจัดความเสถียรได้ ประหยัดพื้นที่ได้มาก ด้วยวิธีนี้ สัดส่วนของวัสดุอิเล็กโทรดจะเพิ่มขึ้นได้มากเท่าที่เป็นไปได้ในพื้นที่จำกัดของแบตเตอรี่ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน ตามทฤษฎีแล้ว แบตเตอรี่โซลิดสเตตสามารถรับความหนาแน่นของพลังงานมากกว่า 300Wh/kg ได้อย่างง่ายดาย คราวนี้ Weilai อ้างว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตที่ใช้นั้นมีความหนาแน่นพลังงานสูงเป็นพิเศษถึง 360Wh/kg

คนวงในในอุตสาหกรรมดังกล่าวยังเชื่อว่าแบตเตอรี่นี้จะเป็นก้าวสำคัญสู่อนาคตของการใช้พลังงานไฟฟ้า ความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่โซลิดสเตตคาดว่าจะถึงสองถึงสามเท่าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบัน และจะเบากว่า อายุการใช้งานยาวนานกว่า และปลอดภัยกว่าแบตเตอรี่ปัจจุบัน

ความปลอดภัยเป็นเงาของอุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงานมาโดยตลอด

ในปี 2020 ประเทศของฉันดำเนินการเรียกคืนรถยนต์ทั้งหมด 199 คัน โดยเกี่ยวข้องกับรถยนต์ 6,682,300 คัน โดยในจำนวนนี้เรียกคืนรถยนต์พลังงานใหม่ 31 คัน ในการรีไซเคิลรถยนต์พลังงานใหม่ แบตเตอรี่ไฟฟ้าอาจมีอันตรายด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น เช่น การหนีจากความร้อนและการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเอง ยังคงเป็นการรีไซเคิลรถยนต์พลังงานใหม่ เหตุผลหลัก. ในทางตรงกันข้าม คุณสมบัติที่ใหญ่ที่สุดของอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งคือพวกมันไม่ไหม้ง่าย จึงเป็นการปรับปรุงความปลอดภัยในรถยนต์พลังงานใหม่โดยพื้นฐาน

Toyota entered the field of solid-state batteries very early. Since 2004, Toyota has been developing all-solid-state batteries and has accumulated first-hand solid-state battery technology. In May 2019, Toyota exhibited samples of its all-solid-state battery that is in the trial production stage. According to Toyota’s plan, it plans to increase the energy density of solid-state batteries to more than twice the energy density of existing lithium batteries by 2025, which is expected to reach 450Wh/kg. By then, electric vehicles equipped with solid-state batteries will have a significant increase in cruising range, which is comparable to current fuel vehicles.

ในเวลาเดียวกัน BAIC New Energy ยังได้ประกาศความสำเร็จในการว่าจ้างรถยนต์ต้นแบบไฟฟ้าบริสุทธิ์คันแรกที่ติดตั้งระบบแบตเตอรี่แบบโซลิดสเตต ในช่วงต้นปี 2020 BAIC New Energy ได้ประกาศแผน “2029” ซึ่งรวมถึงการสร้างระบบพลังงานที่หลากหลายด้วยระบบขับเคลื่อนพลังงานแบบ “สามในหนึ่งเดียว” ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่โซลิดสเตต และเชื้อเพลิง เซลล์.

สำหรับการต่อสู้ที่ดุเดือดที่จะเกิดขึ้นนี้ ยุค Ningde ยังได้จัดทำเลย์เอาต์ที่สอดคล้องกัน

ในเดือนพฤษภาคม 2020 Zeng Yuqun ประธาน CATL เปิดเผยว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตที่แท้จริงต้องการโลหะลิเธียมเป็นขั้วลบเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน CATL ยังคงลงทุนในการวิจัยที่ทันสมัยและการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ในแบตเตอรี่โซลิดสเตตและเทคโนโลยีอื่นๆ

เห็นได้ชัดว่า ในด้านของแบตเตอรี่พลังงาน การต่อสู้ที่ติดขัดโดยใช้แบตเตอรี่โซลิดสเตตได้เริ่มต้นขึ้นอย่างเงียบๆ และความเป็นผู้นำทางเทคโนโลยีที่ใช้แบตเตอรี่โซลิดสเตตจะกลายเป็นแหล่งต้นน้ำในด้านพลังงานแบตเตอรี่

แบตเตอรี่โซลิดสเตตยังคงเผชิญกับกุญแจมือ

จากการคำนวณของ SNEResearchd พื้นที่ตลาดแบตเตอรี่โซลิดสเตตในประเทศของฉันคาดว่าจะถึง 3 พันล้านหยวนในปี 2025 และ 20 พันล้านหยวนในปี 2030

แม้จะมีพื้นที่ตลาดขนาดใหญ่ แต่ก็ยังมีปัญหาสำคัญสองประการที่ต้องเผชิญกับแบตเตอรี่แบบโซลิดสเตต เทคโนโลยี และต้นทุน ในปัจจุบัน มีสามระบบวัสดุหลักสำหรับอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งในแบตเตอรี่โซลิดสเตตในโลก ได้แก่ อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งทั้งหมดที่เป็นโพลีเมอร์ ออกไซด์ทั้งหมด และซัลไฟด์ทั้งหมด แบตเตอรี่โซลิดสเตตที่ Weilai กล่าวถึงนั้นเป็นแบตเตอรี่กึ่งแข็ง กล่าวคือ อิเล็กโทรไลต์เหลวและการผสมอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งออกไซด์

จากมุมมองของความเป็นไปได้ในการผลิตจำนวนมาก แบตเตอรี่โซลิดสเตตสามารถแก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัยในปัจจุบันของแบตเตอรี่เหลวได้อย่างแท้จริง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าของระบบวัสดุสองระบบแรกเป็นปัญหาทางทฤษฎีมากกว่าปัญหาในกระบวนการ ระบบจึงยังคงต้องการการลงทุนด้านการวิจัยและพัฒนาจำนวนหนึ่งเพื่อแก้ปัญหา นอกจากนี้ “อันตรายจากการผลิต” ของระบบซัลไฟด์ไม่สามารถจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพชั่วคราว และปัญหาด้านต้นทุนก็มากขึ้น

ถนนสู่อุตสาหกรรมของแบตเตอรี่โซลิดสเตตยังคงถูกกีดขวางอยู่บ่อยครั้ง หากคุณต้องการเพลิดเพลินกับโบนัสความหนาแน่นพลังงานของแบตเตอรี่โซลิดสเตตอย่างแท้จริง คุณต้องเปลี่ยนระบบอิเล็กโทรดขั้วลบที่เป็นโลหะลิเธียมด้วยความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น สิ่งนี้สามารถทำได้ผ่านความปลอดภัยของแบตเตอรี่โซลิดสเตต และความหนาแน่นของพลังงานแบตเตอรี่สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 500Wh/kg แต่ความยากลำบากนี้ยังคงมาก การวิจัยและพัฒนาแบตเตอรี่โซลิดสเตตยังอยู่ในขั้นตอนการทดลองทางวิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการ ซึ่งอยู่ไกลจากการพัฒนาอุตสาหกรรม

ตัวอย่างที่สามารถอ้างถึงได้คือในเดือนมีนาคม 2020 Nezha Motors ได้เปิดตัว Nezha U รุ่นใหม่ที่ติดตั้งแบตเตอรี่โซลิดสเตต จากข้อมูลของ Nezha Motors Nezha U วางแผนที่จะรายงานต่อกระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศในเดือนตุลาคมปีที่แล้ว ผลิตจำนวน 500 ชุด อย่างไรก็ตาม ณ ตอนนี้ รถแบตเตอรี่โซลิดสเตตของ Nezha จำนวน 500 คันยังคงหายไป

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าแบตเตอรี่โซลิดสเตตจะมีเทคโนโลยีที่ครบถ้วน แต่การผลิตจำนวนมากยังคงต้องแก้ปัญหาการแข่งขันด้านต้นทุนด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมเหลว Li Bin ยังกล่าวอีกว่าความยากในการผลิตจำนวนมากของแบตเตอรี่โซลิดสเตตคือต้นทุนสูงเกินไป และปัญหาด้านต้นทุนคือการนำเทคโนโลยีแบตเตอรี่โซลิดสเตตไปใช้ในเชิงพาณิชย์ ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุด

โดยพื้นฐานแล้ว ช่วงการล่องเรือและค่าใช้จ่ายในการใช้งาน (ค่าใช้จ่ายของยานพาหนะทั้งหมดและแบตเตอรี่ทดแทน) ยังคงเป็นจุดอ่อนของรถยนต์ไฟฟ้า และความสำเร็จของเทคโนโลยีใหม่ ๆ จะต้องแก้ปัญหาสำคัญสองประการนี้ไปพร้อม ๆ กัน จากการคำนวณ ต้นทุนรวมของแบตเตอรี่โซลิดสเตตที่ใช้ขั้วลบกราไฟต์เช่นกันคือ 158.8$/kWh ซึ่งสูงกว่าต้นทุนรวมของแบตเตอรี่ของเหลวที่ 34$/kWh ถึง 118.7%

โดยรวมแล้ว แบตเตอรี่โซลิดสเตตยังอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่าน และปัญหาทางเทคนิคและค่าใช้จ่ายจำเป็นต้องได้รับการแก้ไขอย่างเร่งด่วน อย่างไรก็ตาม สำหรับอุตสาหกรรมแบตเตอรี่พลังงาน แบตเตอรี่แบบโซลิดสเตตยังคงเป็นจุดสูงสุดในช่วงครึ่งหลังของเกม

การปฏิวัติเทคโนโลยีแบตเตอรี่รอบใหม่กำลังจะมา และไม่มีใครอยากตามหลังในช่วงครึ่งหลังของการต่อสู้