未来属于全固态电池，只是时间问题
文｜Ben
封面来源｜IC photo
今年以来，有多家固态电池企业在一级市场获得了新的投资，包括但不限于SOLiTHOR、卫蓝新能源、高能时代、恩力动力、辉能科技、Factorial Energy。近日，36氪曾持续关注的固态电池企业「恩力动力」获得了超过2000万美元的A+轮融资，借此机会，36氪和恩力本轮及上一轮的多家参投机构的投资人聊了聊关于固态电池的开放性话题，包括本轮领投方红杉远景碳中和基金合伙人左林、日初资本合伙人杨凝、上轮领投方微光创投投资总经理徐越、以及连投两轮的博润资本合伙人姚磊。
恩力重要的合作伙伴 “国际锂离子电池之父”、2019年诺贝尔化学奖得主古迪纳夫教授（John Goodenough）
如何客观评价固态电池赛道的不同技术路线？初创公司如何强化自身优势？
左林：市场关注的焦点主要集中在氧化物和硫化物两条技术路线，综合评估来看技术难度其实差不多，氧化物以半固态的形式落地会更快一些，硫化物相对来说研发周期更长，但未来有可能形成全固态电池解决方案。初创公司需要在保证研发进度的同时，提升未来量产和交付能力，硫化物电池在初始商业化阶段肯定要瞄准对价格不敏感的高端应用场景，虽然牺牲部分循环寿命，但能满足高能量密度的要求。杨凝：聚合物目前发展相对受限，氧化物被寄予厚望，但有较严重的界面问题，因此更多是半固态产品；硫化物电导率最好，电化学窗口宽，但因材料性质需改性或进行涂覆，对加工环境有独特要求，因此产业化难度较大。初创阶段主要看技术实力，但从实验室到中试，较强的商务能力、工程化能力等都非常重要，产品必须能够在实际场景中进行研发、使用，才能够进行放大和商业化。姚磊：三种技术路线，各有利弊。国内创业公司基本沿袭氧化物、聚合物的技术路线，一方面考虑到制备难度以及产业化进程，另一方面也有硫化物技术专利面临日韩企业封锁的风险。恩力动力一直坚持硫化物技术路线的研发，同时在业内有领先产品的推出，证明恩力在硫化物电解质与电池工艺上的积累。创业公司在新技术领域有更强的冲劲和成功概率，相比于传统动力电池厂商，创业公司没有研发和商业化的包袱。但创业公司在供应链以及产业化的道路上会遇到更多的阻碍。我们更关注团队和技术路线的特点，动力电池市场很大，但新技术需要有突破性、特有性，这对于公司的产业化、资本化都至关重要。徐越：电池性能的优劣是由材料体系、工艺体系决定的，那电池性能会被它最大的短板拖住。我们希望能寻找到持续迭代和技术路径上接近终局的公司进行投资。因此我们更看好离子电导率高于传统电解液的硫化物。对于恩力这样以顶尖技术、锂负极和全固态作为发展目标的企业，需要在各个材料体系上均有突破，每一块都不能落下。对于一些走小技术迭代小改进为主的企业，需要有非常非常快的落地量产速度。我们更看好前者。
固态电池技术路线对比
海外上市公司是否已经占据优势位置？对于商业落地重要时间节点的判断？左林：我们研究了全球范围内做硫化物固态电池的企业，在产业化进度上基本保持一致，具体到产品的某些性能指标、测试结果，特别是能量密度，恩力有一定优势。这也是我们最后会选择投资恩力的原因。对于小规模落地，在一些对循环寿命相对要求不高的场景，目前来看2025年就会有一些高能量密度、循环寿命比较低的产品问世；而大范围商业化，2030年应该是可以实现的。至于动力汽车领域，这个周期可能会更长一些。杨凝：上市并非意味着在业务上已经有大幅度领先，多数公司也是在中试到量产阶段的工程化研发阶段，中国仍有机会快速赶超，且中国有较好的新能源汽车产业链可以依托，未来中国一定会有固态电池全球领先企业。根据头部企业的研发状况，预估大规模商业化是在2028年到2030年。姚磊：美元投资人与境外产业方对于新技术的接纳程度更高是基于过往项目经验得出的特点，但公司目前主要的市场在日本和中国，尤其中国的新能源车市场近几年发展迅速，政策红利巨大，这是海外公司所不能享受的独有优势。同时，日本市场在产业化进程和工艺严谨度方面都有不错的口碑，能够帮助公司在中期发展中迅速完成中试到产业化的过渡。我们预计在2025年前后，但需要注意的是，固态电池和液态锂电池在很长一段时间内会共存，固态锂电池的应用会是一个过渡状态。此外，现在锂电池的发展相较于过去更加迅速，因此过渡时间和转折点可能会更早到来。徐越：国外公司研发时间的确比中国公司早半年到一年，但是国外的量产化能力、以及使用新电池技术的意愿及需求都不及中国。并且很多国外上市公司是通过SPAC上市，并没有产业化营收，其实就所处的阶段来说与国内的几家固态电池企业并没有多大的区别。
2022~2023年会有一批领先的固态电池企业逐渐发布车规级电池。认为最早的商业化转折点将会在2024~2025年。
半固态是否具有过渡期必然性？从中试到量产所需的关键性因素？左林：行业对锂电有一个长期共识，技术迭代还在进行，且升级速度非常快，现阶段固态电池能量密度提升也借助了一些锂离子电池的新技术。所以我们认为锂电、半固态、固态电池在一定时间内会有各自的主流市场，而且固态电池即使在2025年商业化，早期价格还是比较贵的。在从中试到量产的过程中，固态电池要尽可能找到更多应用领域，在市场实践中打磨产品，获得有效反馈，理顺供应链，建立共赢的合作关系，以提高企业自身的造血能力。杨凝：半固态产品如果能在能量密度和综合性价比上较传统产品有所提升，是有其意义和价值的。如果进入中试阶段，意味着有重大突破，从中试到量产，主要还是设备、工艺层面需要在放大化的基础上进行稳定生产，且这个过程需要较长时间的验证和试验，并非单点的技术问题。姚磊：新技术都有过渡过程，不仅是对技术成熟度的过渡，也是对于恩力固态电池产品商业化的过渡。而在企业内部有产品的阶梯布局，也有利于公司未来收入结构进一步的优化。徐越：中试线建成后最重要的工作是验证电池量产的可能性，以及为Gwh工厂定下全面的SOP，这也是为什么我们看好恩力这样一步一个脚印去走。而不是电池没有定型就去匆忙建设Gwh工厂的公司。
不应拘泥于半固态和全固态的概念，需要关注的是能否有更高的能量密度，安全性，循环寿命这些关键指标。一个电池如果能量密度高，安全性高，寿命长，那不管是不是全固态，都会是最终的追求。
固态电池能否动摇锂离子电池的市场地位？能否直接打开动力电池市场？左林：从市场的角度来说，特别要考虑价格等多重因素，固态和锂离子电池应该还是会在比较长时间内保持共存的状态，我们认为这个过程可能会 5 — 10 年。下一步固态电池会持续技术迭代，目前固态电池的循环寿命还比锂离子电池低，我们预计首期交付的商业化产品循环寿命在1000 次，这样的话固态和锂离子电池都会各有各的市场。在动力电池领域可能会先面向高端标杆车型，再向主流车型渗透。杨凝：未来锂离子电池市场的格局是会呈现不同性能产品的分化，能量密度高、安全性好同时可能售价也较贵的固态电池产品会从高端车型开始商业化。固态电池企业也会在未来的市场中有一席之地，特别是在利润格局上。恩力目前已在无人机领域布局，也在拓展动力产品。姚磊：固态和锂离子电池更有可能是齐头并进的策略，从ATL的发展历史来看，也是从消费/3C等领域切入，后来进入动力电池等领域。有可能直接进入动力电池领域，但这是一个逐步渗透的过程。从生产角度而言，对于上游及设备也会是变革机会，从恩力设备厂商拥抱创新，联合开发的态度，也能看出这方面的改变。徐越：新兴的固态电池企业，最终会替代掉传统电池企业里没有持续研发能力，只有落后产能的公司。会最早从对高性能电池需求迫切的无人机、医用等领域开始，逐步进入动力电池和消费电子领域。
固态电池和锂离子电池材料对比
恩力动力的优势和有待补足的地方？恩力是否有明确的第二增长曲线？左林：硫化物固态电池的专利处于比较封闭的状态，恩力在专利的问题上解决得清晰、严谨，很大程度规避了产业化过程中的知识产权风险。我们定位恩力是一家产业化公司，所以未来必然会量产和交付。全固态硫化物电池在初始商业化阶段要瞄准一些高端、对电池性能要求非常苛刻的场景。恩力已经在高空无人机等严苛场景实现了突破，进一步提高电池的循环寿命后，未来可期。杨凝：恩力是一家有技术专注力的公司，两位创始人均毕业于中国顶尖高校，随后分别师从美国和日本电池领域最顶级的大师，又回到中国创办面向未来的固态电池企业。着眼于理论效率最高、技术难度也最大的硫化物技术路线，且已经在实验室、中试等阶段取得重大突破和进展，同时已经在无人机等领域有所应用，是非常值得期待的创业企业。这也是日初选择恩力作为我们在新能源赛道布局起点的原因。对于恩力来说，储能会排在相对靠后的位置。姚磊：恩力拥有全球视野，汲取了不同领域最先进的技术成果。下一步产业化进程是关键，能够快速顺利的实现产业化布局，是保持现有领先地位的有利保证。恩力有可能拓展第二增长曲线，固态锂电池安全性优异，是储能领域的重要需求点，创始人戴总也有相关领域的从业经历。徐越：团队在锂金属负极和硫化物电解质上都有很好的突破，且已有多年的累积，具有可自我迭代的技术开发能力。在电池循环和快充性能上需要再上一层楼，但是我们能看到明确的路径。并且恩力公司整体从技术积累到研发再到工程每一步都扎实稳健，一步一个脚印。需要补足的是工程化和产业化的能力，但是国内这样的人才还是比较好找到的。储能领域对经济模型要求很高很敏感。然而安全性上磷酸铁锂即可，所以在全固态电池单位售价低于磷酸铁锂之前，可能不太适合储能市场。并且储能市场远小于动力电池和3C电池。评语日初杨凝：日初资本持续探索底层变量驱动下消费市场的结构性变革。在全球性的能源挑战和碳中和大背景下，新能源无疑是改变人类未来的趋势性行业，而新型电池技术的革新和突破，将成为新能源行业发展的核心驱动因子。恩力动力十年如一日坚持研发代表固态电池终极路线的硫化物材料，产品能量密度和循环次数安全性得到大幅度提升，并率先在产业化道路上迈出了坚实的一步。我们期待恩力动力在这次碳中和革命中参与时代价值的创造，成为固态电池的领军者，为人类可持续发展贡献自己的力量。博润姚磊：恩力动力是目前固态锂电池领域的领先者，其团队来自于中美日三国最强的锂电池研究机构，目前已经完成了100Ah高比能大电芯的开发，正在产业化开端的前夕。我们衷心的祝愿恩力越来越好！
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