固态电池赛道疾驰的“另类”独角兽

刘兰香

2024-06-05

创始人接受《财富》独家专访

 

 

四十多年前,俞会根住在浙江绍兴的一个小村庄,他的家门口有一条四五百米长的小河,河对岸是107国道。他经常坐在门口张望,在来往的车辆中,偶尔疾驰的小轿车总会让年幼的他眼前一亮。多年后回望,俞会根觉得他对小轿车的情结可能源于此。

等到他十来岁的时候,他有一个姐姐即将出嫁,姐姐问他有什么愿望,俞会根不假思索地说:“以后要是小轿车能直接开到你们家门口就好了”。

这个愿望当然早已实现。小轿车已变成寻常物,且汽车行业正在经历从传统燃油车到电动车的历史性转型,而俞会根的小轿车情结似乎冥冥中将他导向了解决电动汽车动力问题的终极方案之一:固态电池。

2023年12月17日,蔚来汽车创始人李斌亲自驾驶搭载了150kWh电池包的蔚来ET7,进行实地续航测试并全程直播,行驶里程达到1044公里,结束时仍有3%的剩余电量。由此,仍属“非主流”的固态电池进入更多人的视野。实际上,这款电池包采用的是半固态电解质,能量密度达到了360Wh/kg,领先同业。鲜为人知的是,该产品是北京卫蓝新能源科技有限公司(以下简称“卫蓝”)与蔚来联合开发的,而俞会根就是卫蓝的创始人之一。

 

北京卫蓝新能源科技有限公司创始人、董事长兼总经理俞会根。图片来源:卫蓝

 

 

俞会根开始与电池结缘是在兰州大学读有机化学专业的时候,毕业后先后在中科院物理研究所和北汽新能源从事锂离子电池方面的工作,直到2016年8月成立了卫蓝,专注于固态电池研发与生产。卫蓝的另外两位创始人都来自中科院物理研究所,一位是陈立泉,中国工程院院士,被誉为“中国锂电第一人”(学生之一是宁德时代创始人曾毓群),今年已经84岁高龄;另一位是李泓,主要研究方向为高能量密度锂离子电池、固态锂电池等领域,现担任卫蓝的首席科学家。中科院物理研究所在固态电池技术领域有超过40年的技术积累,卫蓝也顺理成章地成为其固态锂离子电池技术唯一的产业化平台。

显然,卫蓝加入的这场角逐不仅仅是公司之间的竞争,更多是产业体系之间的竞赛,甚至是国与国之间的实力较量。例如日本的丰田在固态电池技术方面申请的专利数量居全球首位,已从最初的材料探索,逐步转移到电芯的试制,并宣布于2027年或2028年实现固态电池量产。作为全球动力电池产业链最完善的国家,中国的固态电池也要力争领先的地位。

“我们准备创业的时候,陈老师就跟我们说,‘在我有生之年,唯一的梦想就是把固态电池产业化。但凡是做固态电池,你说让我往东我就往东,你说让我往西我就往西’,这可是一个大院士说出来的话,作为他的学生,我和李泓对此一直铭记在心。” 5月中旬的一天,俞会根在接受《财富》独家专访的时候回忆起创业的初心如是说。决定创业之时,他快年届五十,而采访当天身着蓝色T恤的他,看起来依然也就五十左右。

我们的采访在北京房山窦店的卫蓝总部办公楼三层的一间办公室进行。谈及蔚来,俞会根笑着指了指办公室门一侧的墙壁上挂着的两幅牌匾,其分别写着“真诚”和“淳朴”,“这是李斌对我本人和我们公司的评价,后来我找了一个同学给我写的”。

助力卫蓝在半固态电池实测和量产拔得头筹的蔚来,也是卫蓝的主要投资人。自成立以来,卫蓝已获得多轮融资,股东除了蔚来还包括三峡资本、天齐锂业、华为、小米、吉利等产业投资人,以及武岳峰资本、诚通、国投、国开、中信建投等知名投资机构。目前,卫蓝已成“固态锂电独角兽”,据俞会根透露,公司的投后估值超157亿元。

卫蓝总部办公楼旁边就是研发试验中心,数百位工程师正在对固态电池的充放电倍率、安全性等进行研发测试。千里之外,卫蓝在浙江湖州还有一个基地。就是在湖州基地,2023年6月,卫蓝宣布已将360Wh/kg锂电池电芯交付给蔚来汽车,且双方签署了年度订单。

这次交付虽是行业领先,但仍晚于卫蓝自身的计划。行业人士都知道,由于成本高且测试周期长,固态电池“上车”难,而在与蔚来合作后,俞会根对这个过程之难真正有了切身体会。

卫蓝于2021年启动湖州基地车规级固态动力电芯产业化工程项目。“最开始,我们认定的整个生产制造过程至少有3500~4000个控制点,但蔚来前前后后提出来的控制点超过7000个,比我们当时的预期多很多。但初始阶段问题暴露得越多,对我们将来的量产就越有帮助。从这个角度来说,我对蔚来是非常感激的。”俞会根坦言。

在生产制造过程中,控制点越多意味着产品的一致性和可靠性越高,同时控制点也要有代表性和有效性,即充分必要的价值,因为无效的控制点会导致成本增加,而卫蓝跟蔚来这样的车厂紧密结合无疑能发挥出双方最大的价值。但这只是理论上,实际的情况是,当时在湖州负责落实项目的总经理一筹莫展,来找俞会根诉苦。

“他说我们的材料体系、装备和团队都是新的,所谓‘三新’,就是没有经验,没有过程,也没有积累,但控制点这么多,生产过程中问题也多,怎么办?他觉得无从下手。”俞会根说,他当时让这位总经理多向蔚来“学习”,因为对方派了100多人驻场,这其中有很多顶级人才,如果自己能虚心学习,再静下心来认真解决问题,日积月累,所有难关都能突破。

2022年11月底,湖州基地车规级固态动力电芯正式下线。一年后,150kWh超长续航电池包终于在李斌的直播中实测过关,量产也水到渠成。2024年4月3日,蔚来宣布该电池包正式步入量产阶段,且首块150kWh量产电池包正式下线。该电池包于2024年6月1日投入使用。目前,蔚来对该电池包的策略是“只租不售”,主要是因为“150度(kWh)电池包的成本很高,相当于一辆ET5的整车价格(超20万元)”,蔚来汽车总裁秦力洪曾就此解释。

固态电池的核心是固态电解质,固态电解质的稳定性意味着其不易泄漏或燃爆,令电池的安全性更出色,同时还可提高电池的性能天花板,但其也带来了量产的最大难题——固固界面。

与液态电池中的固液界面不同,固固界面意味着电极和电解质之间为点接触,容易产生裂缝和气孔,限制界面处锂离子传输;同时电池在充放电时体积会膨胀和收缩,导致固固界面的稳定性降低,增大界面阻抗。为了推动量产,行业给出的折中方案就是半固态电池。因此,虽然蔚来搭载的这款电池成本仍较高,但至少实现了量产,这对卫蓝自身和整个行业来说都是一个比较大的跨越。

目前,蔚来已在全国累计布局换电站2420座。该电池包6月1日上线后,日租基准价最高为150元/日,用户按需租用。可以预期的是,随着租用的次数增多,该电池包的实际使用数据也将得以积累,而这些数据有助于卫蓝提升产品的性能以及降低成本,从而增强自身的领先性。这是卫蓝与蔚来合作的独特优势,毕竟只有在换电模式下,大量电池使用数据才能被更有效地收集,令卫蓝的产品研发真正形成闭环。

这样的“天作之合”起源于李斌和俞会根的底层共鸣。“我们是一家具有创新性基因的公司,而蔚来汽车愿意帮我们实现从0到1的跨越,也是因为他们同样具有创新性的基因,可以说我们三观比较契合。有些车企可能更愿意等产品成熟再用,这样就跟我们三观合不起来了。”俞会根笑言。

卫蓝的技术核心是原位固态化的方案,半固态路线是用这一方案将部分液体变成固体,提升电极和电解质之间的接触面,因此也称为混合固液电池。“中国科协主席万钢前些天来调研,他说在中国要做全固态电池,混合固液电池是非常有必要的一个中间台阶。”此言给俞会根很大启发,他意识到其实用户只关心电池是否安全、好用以及便宜,卫蓝当下不但要做全固态电池,更要做一款成本可控且安全的高能量密度电池,固态化是实现这个目的的有效手段,但固态化本身不是目的,“从材料、工艺和装备,路径我们都设计好了,沿着现在的混合固液路线,将来的全固态一定能够实现”。

 

专家代表参观北京卫蓝固态电池研发试制产线。图片来源:卫蓝

 

 

这其中,材料创新也是关键一环,对此卫蓝的布局原则是,对于本来就有规模化产能的材料,直接采购;对于卫蓝自己研发或联合开发的现有材料优化升级,与行业内头部厂商进行合资或合作;对于全固态电池最核心的固态电解质材料,则单独成立子公司进行生产和制造。

先在半固态电池领域发力,对于卫蓝这样的创业公司来说也是理性的生存策略。这也是兼具科学家和工程师背景的俞会根务实的一面。他的经历让他明白,科学家和工程师的区别在于,科学家追求完美,总想把一个东西做到极致,而工程师是利用现有的技术先做一款能让消费者满意的产品,等有更好的技术再迭代做下一个产品。“所以工程师的理念是迭代,把每一代的产品做好,给用户增值,科学家的想法就是一直追求更好的技术,但好的技术没有尽头。”

李泓也曾表示,技术产业化的道路并非一帆风顺,“将固态电解质带入液态电池的电芯中,可兼容现有工艺、现有装备、现有材料,容易量产,具备更低的成本”,随着国内新能源汽车渗透率逐步提升,半固态电池落地加速,未来三年将会有大量车企批量装车相关产品,李泓希望公司营收可以借机超过100亿元。

而要达到百亿营收的目标,仅靠蔚来的装车远远不够,卫蓝怎么找到下一个“蔚来”?

“选择大于努力。我们现在需要做一款标准化的产品,这个产品的设计、开发、验证对不同的车都能实现标准化,综合权衡后我们选择了大圆柱电池。特斯拉在这方面已经做了大量工作,大圆柱也是业内公认成本最低的电池形态,而在全球范围内,中国的成本控制能力肯定是最强的。”俞会根说。

值得关注的是,4月22日,江淮汽车旗下江淮钇为与卫蓝在安徽合肥签署了固态电池战略合作协议。区别于其他汽车品牌,此次江淮钇为和卫蓝将联合开发基于4695大圆柱形态的半固态电芯,是行业首家明确应用大圆柱半固态电池的汽车品牌。双方合作开发的车型将采用原位固态技术,电芯单体容量为34Ah,能量密度高达300Wh/kg,实现整车600km-1000km的续航水平,并计划于2025年实现批量生产。

早些年特斯拉前瞻性地推出4680大圆柱电池,颠覆性的“全极耳”技术令整个电池行业为之沸腾,宁德时代、亿纬锂能等一众电池巨头争相布局。“我们是希望借此实现平台化的技术、系列化的产品。全极耳的结构比较复杂,一些难点需要双方联合突破。接下来这一年很关键,其实对我们来说每一天都很关键,天天都跟打仗似的。”俞会根说。

处于“战斗”状态的不止卫蓝。今年以来,固态电池频上头条,资本市场也炒作不断。近期,上汽旗下智己汽车官宣“固态电池量产上车”;太蓝新能源公司宣称成功研发出全球首款能量密度高达720Wh/kg的“车规级”全固态锂金属电池;广汽集团发布了100%固态电解质的全固态电池,宣称该技术已从实验室走向量产应用阶段,预计将在2026年搭载于昊铂车型上。

在一片火热的概念比拼中,宁德时代首席科学家吴凯最近的发言更显冷静。他在第十六届国际电池技术交流会中表示,如果将全固态电池的成熟度指标用数字1-9说明,宁德时代(全固态电池)目前的成熟度在4的水平,争取到2027年做到7-8的水平。届时,小批量生产机会很大,但受成本等因素制约,大规模生产尚不能实现。

考虑到宁德时代对固态电池已有十余年的研发积累,研发团队也有近千人,前述各家厂商的所谓“突破”可能都要打一个问号。

中国科学院院士欧阳明高认为,到2030年左右,全固态电池产业化突破的可能性极大,参考这个判断和伊维智库的固态电池白皮书,俞会根认为届时固态电池预估占全球新能源电池市场的10%,其中混合固液电池约占9%,全固态电池约占1%。基于此,卫蓝的当务之急,就是抓住接下来几年的市场窗口期,加快固态电池的产业化进程,力争实现在固态电池领域的全球领先——尽管就在这次采访的前一天,美国商务部宣布将包括中科院物理所在内的37个中国实体加入“实体清单”,俞会根说这让他有点忐忑,但对实现这个目标仍然非常有信心。

无法忽视的是,无论是技术路线,还是成本问题等方面,固态电池目前仍面临不少质疑。前不久,曾毓群就提到固态电池的“三个路线”,即技术路线、产品路线、商品路线,暗示固态电池从技术开发到商业化应用还有很长的路要走。

俞会根认为,技术是服务于产品的,所以技术路线本身是不应被质疑的,“如果只是质疑技术路线,就是没有意义的吵架,关键在于什么样的产品是用户需要的?一定是能解决他们痛点或者给他们增值的。比如一个人考了95分,你说他很好,我说他不好,我们这样争吵其实没有意义,问题在于我们是不是承认他考了95分这个事实?关于固态电池的所有质疑都要落到产品这个点上,最终就是消费者愿不愿意为这个产品买单?”

不过,这些质疑在反映固态电池发展过程中所面临挑战的同时,也表明业界对于固态电池的关注和期望,从这个层面来说,俞会根认为有质疑也是好事,毕竟这个市场的蛋糕足够大,不会因为质疑而停步。“有句话叫慈母多败儿,初创公司就是一个孩子,在成长的过程中,如果有人进行严格的监督和批评,其实我们可以更快速和更好地成长。”

在俞会根的规划中,全固态电池量产的试点对卫蓝将是一个关键节点。目前来看,2027年前后卫蓝的全固态电池可以实现规模化。

“原来我想在公司成立10周年时给自己一个大礼,现在看来可能要到2027年前后,因为最起码要把固态电池做成车规级,这需要实实在在的乘用车场景,所以先要找到愿意跟我们一起往前去推进的车厂。”说到这里,俞会根又强调了一次“选择大于努力”,并回想起年少时的经历。

早年在外求学的俞会根,暑假回家时总想帮父母干些农活,但他笨拙的样子让父母哭笑不得,终于有一次他父亲忍不住了,“他对我说:‘你这个活干得太烂了,还不如回家去,把书读好,以后读出个样来’。自那以后,我就在想自己到底该往哪个方向努力,怎样才能把书读出个样来?我的人生谈不上多大的起伏,但父亲这句话确实对我影响很深。”(财富中文网)

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