【奔驰车电池怎么看正负】固态电池的起点，从软包开始

指南：固态电池是锂电池未来的发展方向，软包装是固态电池确定性的包装技术。

Through chances various、through all vicissitudes和we make our way。

这是格雷厄姆《聪明的投资者》扉页上的话，源自维吉尔未完成的罗马史诗《埃涅伊德（Aeneid）》。

"历经千年相逢，曲折前进。"

特洛伊沦陷后，流亡的埃奈德王子带领百姓四处游荡，试图寻找福利。经过无数次徒步旅行、抵达、暴风雨和诱惑的考验，甚至地狱的时候，信仰仍然相信“蒲公英像丝绸一样缝在一起，磐石不动”。终于如愿以偿，开启了罗马帝国的建国伟业。

聪明的投资者应该像ENADD一样，能够在迈向信念目标的路上忍受繁华和孤独。

价值投资追求长期主义，企业经营比这更多。

保持初心，坚定不移，绝非易事。外界的疑问、发展变化和自我怀疑都是考验，并不一定会圆满。

但是在这个过程中，前提条件——是否探究事物的本质。如果那样做的话，就能守着云看月光了。

锂电池的技术发展是看谁跑得久、跑得远的比赛。只有掌握了核心技术，才能挡住风，乘风破浪。

现在这场比赛进入下半场。固态电池备受关注，预计将引领下一波锂电池浪潮。软包装电池无疑是最匹配的包装技术。

传说中的“软包装之王”财富能源技术(688567)。SH)将迎来高成长的时刻。

下一站，固态电池

对于固态电池，读者可能有点陌生。严格来说，现阶段的锂电池应该称为液态锂电池。因为核心电池材料之一是液体电解质(也称为电解质)。

使用固态电解质的锂电池称为固态锂电池(固态电池)。显然两者结构不同。

传统锂电池配置包括正极、负极、电解质、隔膜四大材料。固态电池用固态电解质代替电解质和隔膜，其余的都差不多。

锂电池的情况下，安全性是第一位的。但是传统液体锂电池的安全性长期以来一直受到市场的质疑。

最近市场监督总局公布了《关于2021年全国汽车和消费品召回情况的通告》。报告显示，2021年实施了59次新能源汽车召回，包括83万辆车辆，占全年召回总数的9.5%。新能源汽车召回次数和召回次数同比分别增加了31.1%和75.9%。

其中，新能源汽车缺陷线索报告3033例，反映了电力电池、电机、电控系统问题，占新能源汽车缺陷线索的52.5%。“动力电池过热火灾”和“电气控制系统故障”仍然比较大，是新能源汽车的主要安全隐患。

锂电池引起火灾的主要原因是电解质。在现有技术条件下，电解质提供了锂离子在电池内“游泳”的场所。

但是电解质对温度很敏感。它在高温下容易分解，腐蚀性强，易燃泄漏。特别是锂分析反应容易引起短路。

发生短路时，局部温度大幅上升，到达锂电池内部的液体电解质燃点，起火甚至爆炸。

制造商们也试图通过添加阻燃剂或使用耐高温膜来解决安全问题，但没有成功。从根本上说，液体电池技术很难根除安全风险。

固态电池最突出的优点是安全性。它使用几乎不可燃的固体电解质作为传导介质，可以降低电池组对温度的敏感性，消除锂指定增加的短路概率，并以良好的绝缘性有效地切断阳极。

除了安全的自然优势外，固态电池的另一个看点是性能。

长期以来，续航和快速充电一直是新能源汽车的ARRES的脚后跟，里程焦虑是尴尬的“常态”。因此，新能源汽车正进入200公里至500公里的1000公里目标范围。

要达到这个目标，需要更高能量密度的锂电池。业界一般以Wh/kg来确定能量密度。

根据国家2020年10月公布的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，我国纯电动汽车动力电池的能源密度为2025年目标400Wh/kg，2030年目标500Wh/kg。

这对于目前的液体锂电池技术来说是非常困难的。

在液体电池领域，三元软包装是能量密度最高的技术。根据2021年4月《自愿性披露新技术研发进展公告》的数据，成功开发出能量密度达到330Wh/kg的新一代电力电池，其余厂商正在努力突破300Wh/kg。

锂电池的能量密度主要取决于工作电压和阳极材料的比例(克)容量。也就是说，电压越大，能量密度越大。容量越高，能量密度越高。

简单来说，锂电池工作时，电池电压会随着功率的减少而降低。假设其他条件不变，在同等电流下，高电压比低电压运行得更长。

例如，更高的水库可以容纳更多的水，所以用同一个水龙头排水，时间会更长。

但是4.3V以上的电压会加剧电解质分解。因此，根据目前液体锂电池的材料和使用安全性，锂电池的工作电压一般很难上升到4.2V以内。

非(克)容量是指每块锂电池材料含有多少mAh(毫安)电。从液态锂电的正负极材料来看，阴极石墨为365m A H/G，8系三元高镍阳极为220MA H/G。现有正负极材料的比容量很难大幅增加。

液态锂电技术是天生的瓶颈，在实现未来的能量密度目标方面存在困难。如果固态电池仅仅通过更换电解质来提高安全性，那就不能算是英国一个。

覆性技术。

最为关键的是，固态电解质的使用，可以改变现有正负极体系，采用更高比容量材料作为正负极。

通过采用负极金属锂，正极高电势材料，电化学窗口可以达到5V以上。而锂的比容量高达3860mA·h/g，是石墨的10倍以上，三元高镍正极的17.5倍。

从锂电池未来高能量密度的技术发展路径来看，固态电池无疑更加适合大规模应用。

技术大规模推广最重要的前提之一是成本。虽然目前固态电池的成本远高于液态锂电池，但降本路径已经逐步清晰。

首先，固态电池使用电解质，替换出的电解液和隔膜，合计占锂电池成本30-45％。

目前在使用中、或接近商用的固态电池电解质，有聚合物、硫化物和氧化物三种。近期，中科大合成了一种新型固态电解质——氯化锆锂，使成本降低94％。

液态锂电池除了锂外，还大量用到钴、镍等稀缺金属，价格高昂。而固态电池正极可以使用锰、硫等常见的材料，客观上保证了未来固态电池的成本竞争空间。

现阶段的三元电池，其每千瓦时成本已经超过1000元。

而据日产汽车（7201.T）的规划，到2028财年，全固态电池能够将电池组的成本降至每千瓦时75美元（折合人民币约477元），未来会将成本进一步降低至每千瓦时65美元（折合人民币约414元）。

安全、性能、成本是锂电池推广的核心三要素，在这三方面，固态电池已经展现出巨大的优势。毫无疑问，未来锂电池的主流技术路径属于固态电池。

目前固态电池技术尚处于一片蓝海。电解质、正极等材料均没有出现颠覆性替代的产品，没有形成产业基础。此时，是先行者获取优势的最好时机。

但，如何辨识出具有发展前景与潜力的企业，对投资者是一道难题。

确定的未来，属于软包电池

在现阶段固态电池的技术认知里，有一个方向是确定性较高的，那便是包装方式。

传统的锂电池和固态电池包装，有软包、方形和圆柱三种工艺。

制造过程按顺序可分为前段、中段、后段三个环节。简单来讲，前段就是正负极生产的过程，后段则是检测组装的环节。

中段就是电池制作的过程，包含叠片/卷绕、入壳、焊接、干燥、注液等五道工序，最核心的环节便是叠片/卷绕工序，在整个中段工艺中价值量最高，占比约为70％。

不同包装方式制作工序也不同。圆柱电池主要采用卷绕工艺（可以想象成制作多种食材的卷饼），方形电池多数也以卷绕为主，而软包电池采用的是叠片工艺（可以想象成制作三明治）。

由于氧化物及硫化物电解质柔韧性较弱，采用叠片工艺的软包电池是最适合的。不仅于此，相较于圆柱电池和方形电池，软包电池在能量密度上也有显著优势。

叠片工艺生产的软包电池，内部变形、弯曲或断裂的概率低。另外，软包电池的铝塑膜外壳并不坚硬。电池一旦发生热失控，一般会先胀气冲破铝塑膜封装，带走大量的热量，避免电池发生爆炸。

而质量较轻的铝塑膜外壳，在同等容量下，使得整个电池重量较钢壳锂电池轻40％，较铝壳锂电池轻20％。因而，软包电池的能量密度会比钢壳三元锂电池高出40％。

软包电池获得了下游汽车厂商的青睐，大众、奔驰、通用、现代、福特等车企，纷纷使用其配置多款主流车型。

2020年欧洲最畅销Top20新能源乘用车中有15款搭载软包电池。而高端配置型新能源车更多采用的也是软包电池技术。

相比于海外，国内软包电池却显得较为落寞。国内车厂更倾向于产业链条完备、供给保障充足的方形电池。目前而言，软包电池相关产业基础薄弱，在推进新能源汽车的历史进程中，暂时落后于方形和圆柱电池。

国产化替代一直是国内软包电池需要攻克的难题。以孚能科技为代表的软包电池企业多年深耕，已打破各项技术瓶颈，产品品质达到国际先进水准，成功进入了戴姆勒A供体系。

2021年国内动力电池装机电量排名中，孚能科技排名第七。在国内软包电池以及三元软包电池装机量上，孚能连续保持第一名。

生产方面，镇江工厂一期完成产能爬坡，二期已陆续投产，三期建设再提速，芜湖项目蓄势待发。届时到2023年底，公司将实现26Gwh软包电池的产能规模。

在固态电池技术逐步落地过程中，孚能科技有望获取先发优势，迎来高增长时刻。

结语

在国内外固态电池技术推进上，上至政府、下至企业皆不遗余力。

海外企业纷纷抛出大手笔投资，大众集团董事会成员Thomas Schmall表示，公司计划花费高达300亿欧元（约合人民币2162亿），用于欧洲电芯工厂，并确保重要原材料供应。

包括宝马、奔驰、大众、现代、丰田、本田、日产等在内的汽车集团，均将固态锂电池作为其下一代电动车电池的技术方向。

政府层面，欧盟多国共同出资32亿欧元，同时从私人投资方募集50亿欧元，用于发展固态电池。美国、日本、韩国也都宣布了发展固态锂电池相关支持政策和补贴。

我国《新能源汽车产业发展规划》中提出了加强固态电池研发和产业化的要求。东风汽车与赣锋锂业合作开发的首批50辆东风－赣锋高比能固态电池车，在江西省新余市完成交付。

在此背景下，固态电池未来的确定性毋庸置疑，甚至已开始提速。

中国锂电技术从模仿者、追赶者的角色，逐步成长为引导者和创新者。沧海横流，方显英雄本色。

在固态电池的竞争上，以宁德时代（ 300750.SZ）、比亚迪（ 002594.SZ）、孚能科技为代表的中国锂电军团，将在这个舞台上大展宏图，大显身手，争夺锂电池下半场的话语权。

本文源自阿尔法工场研究院