用“凝聚態(tài)”形容電池，帶有神秘色彩。從動(dòng)力電池技術(shù)的角度看，從“液體”向“固態(tài)”轉(zhuǎn)變時(shí)，“凝聚態(tài)”正在奔赴中。而在動(dòng)力電池需求邁向增長(zhǎng)階段時(shí)，就看寧德時(shí)代能否借著凝聚態(tài)電池扳回一城。

神秘的“凝聚態(tài)電池”

4月19日，寧德時(shí)代在上海國際汽車工業(yè)展覽會(huì)上發(fā)布了一項(xiàng)前沿電池技術(shù)，凝聚態(tài)電池。其中最讓人注目的參數(shù)是，這款電池單體能量密度高達(dá)500Wh/kg。

通常來說，市面上主流電池中，三元鋰電池能量密度大概是250Wh/kg，磷酸鐵鋰電池能量密度差不多是180Wh/kg，而剛剛量產(chǎn)不久的鈉離子電池能量密度，最多也只在150Wh/kg附近徘徊。但寧德時(shí)代這次發(fā)布的凝聚態(tài)電池，直接將數(shù)字翻倍了。

在發(fā)布會(huì)上，寧德時(shí)代表示，這款電池兼具高比能和安全性，也就是說電池既兼顧了能量密度，又考慮到了安全性。早前，新能源汽車起火事件頻發(fā)，包括自燃事故，很重要的原因就是動(dòng)力電池問題。

為了增加汽車?yán)m(xù)航里程，研究人員通過各種辦法提升電力能量密度，包括提高壓實(shí)密度，減薄隔膜等，但類似的辦法無法兼顧安全性。所以，如何兼顧能量和安全，成了電池企業(yè)的重要研究課題。但針對(duì)新款電池，寧德時(shí)代預(yù)計(jì)，今年內(nèi)具備量產(chǎn)能力，不僅用于汽車領(lǐng)域，還會(huì)用于航空領(lǐng)域。

其實(shí)，寧德時(shí)代很早就放出了“凝聚態(tài)電池”的消息，也為這次正式發(fā)布打好了前站。去年6月的重慶車展上，曾毓群就透露：“除了全固態(tài)電池、半固態(tài)電池，包括大家沒聽過的凝聚態(tài)電池，寧德時(shí)代都在搞”。緊接著去年8月，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱又對(duì)外透露：“寧德時(shí)代計(jì)劃在2023年推出新一代電池電芯——凝聚態(tài)電池”。而去年10月，寧德時(shí)代在與投資者互動(dòng)中，又再次提到凝聚態(tài)電池。

在發(fā)布會(huì)上，寧德時(shí)代對(duì)凝聚態(tài)的解釋是：“采用了高動(dòng)力仿生凝聚態(tài)電解質(zhì)，并構(gòu)建了微米級(jí)自適應(yīng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)鏈間相互作用力，以在增強(qiáng)微觀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的同時(shí)，提高電池動(dòng)力學(xué)性能，提升鋰離子運(yùn)輸效率”，而“凝聚態(tài)”本身的解釋更專業(yè)：由大量粒子組成，并且粒子間有很強(qiáng)相互作用的系統(tǒng)。這樣朦朧的解釋，給寧德時(shí)代新款電池蒙上了極具科幻色彩的面紗。

與“刀片電池”爭(zhēng)奪市場(chǎng)目光

實(shí)際上，在寧德時(shí)代放出概念之初，就有業(yè)內(nèi)人士猜測(cè)，“凝聚態(tài)電池”，可能屬于較為先進(jìn)的“半固態(tài)電池”范疇。目前，市場(chǎng)上常用的動(dòng)力電池，使用的是液態(tài)電解液，在充放電過程中，會(huì)不可避免發(fā)生副反應(yīng)，容易產(chǎn)生事故。而半固態(tài)電池恰恰克服了這樣的缺點(diǎn)，安全性、能量密度都有很大提高。

從已經(jīng)披露的材料看，寧德時(shí)代這款新電池，它的電解液可能是半固化的膠質(zhì)，沒有流淌性，但具有很強(qiáng)的粘附性，這避免了液態(tài)電池的熱失控，提升了安全性。

作為動(dòng)力電池行業(yè)的另一龍頭，比亞迪對(duì)自家電池的性能，同樣很自信。尤其是他們引以為傲的“刀片電池”，更是在無數(shù)次“針刺”實(shí)驗(yàn)中，打動(dòng)人心。而每次作為“針刺”實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組，三元鋰電池在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上爆炸起火的場(chǎng)景，也讓人歷歷在目。

但在這樣的對(duì)比背后，卻有另一個(gè)事實(shí)，三元鋰電池是寧德時(shí)代的代表性產(chǎn)品。2017年到2019年，“三元鋰”與“磷酸鐵鋰”曾引發(fā)路線之爭(zhēng)，而寧德時(shí)代就是通過前者奠定了行業(yè)地位。后來，比亞迪通過“針刺”實(shí)驗(yàn)，反轉(zhuǎn)了這一局面，還打響了“刀片電池”的名聲。

實(shí)際上，比亞迪的刀片電池，也是一種磷酸鐵鋰電池，不過，比亞迪將電池設(shè)計(jì)成了長(zhǎng)薄方形結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)可以提高汽車的空間利用率，裝下更多的電芯，所以比亞迪給這款電池取了一個(gè)非常貼切的名字，“刀片電池”。

不過可能連比亞迪也沒想到，“刀片電池”會(huì)得到如此大范圍的傳播。而這次寧德時(shí)代發(fā)布凝聚態(tài)電池，某種意義上，既有路線之爭(zhēng)的意味，又有流量之爭(zhēng)的雄心。五年前，寧德時(shí)代借著三元鋰電池壯大。三年前，比亞迪憑著刀片電池反轉(zhuǎn)。現(xiàn)在，寧德時(shí)代又推出凝聚態(tài)電池，沖擊市場(chǎng)。

寧德時(shí)代能否扳回一城

從半固態(tài)電池研發(fā)情況看，國內(nèi)多家企業(yè)都有進(jìn)展。除了寧德時(shí)代，像衛(wèi)藍(lán)科技、清陶能源、贛鋒鋰業(yè)，都分別開發(fā)出了半固態(tài)電池樣本。

像在上海車展正式上市的蔚來ET7，就使用了來自衛(wèi)藍(lán)科技的半固態(tài)電池，它采用的是固液混用電解質(zhì)，能量密度可以達(dá)到360Wh/kg。不過，比起寧德時(shí)代的凝聚態(tài)電池，還是稍遜一籌。

從技術(shù)角度看，從“液態(tài)”電池，到“半固態(tài)”電池，再到“全固態(tài)”電池，是一組漸進(jìn)的過程。所謂全固態(tài)電池，是使用固體電極和固體電解質(zhì)，而不是傳統(tǒng)鋰離子電池中的液體或凝膠電解質(zhì)。

在體積、充電速度、能量密度等方面，全固態(tài)電池肯定更有優(yōu)勢(shì)。但目前商業(yè)化落地很困難，像美國Sakti3公司對(duì)外宣稱，已經(jīng)開發(fā)出了全固態(tài)電池，但后來就沒消息了。日本企業(yè)、歐洲企業(yè)也都在全固態(tài)電池進(jìn)行投入，但仍在商業(yè)化問題上徘徊。

而寧德時(shí)代在發(fā)布凝聚態(tài)電池時(shí)，就提到，預(yù)計(jì)在今年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)能力。雖然寧德時(shí)代沒有直接拿下終極“全固態(tài)電池”，但顯然已經(jīng)具備“半固態(tài)電池”的商業(yè)化能力，正在奔赴終點(diǎn)的途中。

關(guān)于凝聚態(tài)電池，曾毓群在2022年業(yè)績(jī)會(huì)上也提到，對(duì)比全固態(tài)電池，凝聚態(tài)電池可更快實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，能實(shí)現(xiàn)高比能與高安全性。其實(shí)，在投資者互動(dòng)平臺(tái)上，寧德時(shí)代就透露了多線布局的策略，不但有“鈉離子”、“凝聚態(tài)”，也有“全固態(tài)”。

不過，在寧德時(shí)代“凝聚態(tài)電池”吸引市場(chǎng)關(guān)注的同時(shí)，一些寧德時(shí)代的工人卻反映，工廠開工率出現(xiàn)下降。其實(shí)，從整個(gè)新能源行業(yè)來看，這可能只是短暫的現(xiàn)象。年初，燃油車企的調(diào)價(jià)行為，讓消費(fèi)者對(duì)新能源車產(chǎn)生觀望態(tài)度，但現(xiàn)在認(rèn)清形勢(shì)后，新能源汽車銷量又步入快車道。而這也讓寧德時(shí)代扳回一城。

3月，國內(nèi)動(dòng)力電池裝車量同比增長(zhǎng)29.7%，寧德時(shí)代第一，占比44.95%。而今年上海車展上，新能源汽車表現(xiàn)出的強(qiáng)勁勢(shì)頭，必然也為寧德時(shí)代電池產(chǎn)能的進(jìn)一步提升，注入強(qiáng)心針。