固態(tài)電池賽道疾馳的“另類”獨角獸
劉蘭香
2024-06-05
四十多年前，俞會根住在浙江紹興的一個小村莊，他的家門口有一條四五百米長的小河，河對岸是107國道。他經(jīng)常坐在門口張望，在來往的車輛中，偶爾疾馳的小轎車總會讓年幼的他眼前一亮。多年后回望，俞會根覺得他對小轎車的情結可能源于此。
等到他十來歲的時候，他有一個姐姐即將出嫁，姐姐問他有什么愿望，俞會根不假思索地說：“以后要是小轎車能直接開到你們家門口就好了”。
這個愿望當然早已實現(xiàn)。小轎車已變成尋常物，且汽車行業(yè)正在經(jīng)歷從傳統(tǒng)燃油車到電動車的歷史性轉型，而俞會根的小轎車情結似乎冥冥中將他導向了解決電動汽車動力問題的終極方案之一：固態(tài)電池。
2023年12月17日，蔚來汽車創(chuàng)始人李斌親自駕駛搭載了150kWh電池包的蔚來ET7，進行實地續(xù)航測試并全程直播，行駛里程達到1044公里，結束時仍有3%的剩余電量。由此，仍屬“非主流”的固態(tài)電池進入更多人的視野。實際上，這款電池包采用的是半固態(tài)電解質，能量密度達到了360Wh/kg，領先同業(yè)。鮮為人知的是，該產(chǎn)品是北京衛(wèi)藍新能源科技有限公司（以下簡稱“衛(wèi)藍”）與蔚來聯(lián)合開發(fā)的，而俞會根就是衛(wèi)藍的創(chuàng)始人之一。
北京衛(wèi)藍新能源科技有限公司創(chuàng)始人、董事長兼總經(jīng)理俞會根。圖片來源：衛(wèi)藍
俞會根開始與電池結緣是在蘭州大學讀有機化學專業(yè)的時候，畢業(yè)后先后在中科院物理研究所和北汽新能源從事鋰離子電池方面的工作，直到2016年8月成立了衛(wèi)藍，專注于固態(tài)電池研發(fā)與生產(chǎn)。衛(wèi)藍的另外兩位創(chuàng)始人都來自中科院物理研究所，一位是陳立泉，中國工程院院士，被譽為“中國鋰電第一人”（學生之一是寧德時代創(chuàng)始人曾毓群），今年已經(jīng)84歲高齡；另一位是李泓，主要研究方向為高能量密度鋰離子電池、固態(tài)鋰電池等領域，現(xiàn)擔任衛(wèi)藍的首席科學家。中科院物理研究所在固態(tài)電池技術領域有超過40年的技術積累，衛(wèi)藍也順理成章地成為其固態(tài)鋰離子電池技術唯一的產(chǎn)業(yè)化平臺。
顯然，衛(wèi)藍加入的這場角逐不僅僅是公司之間的競爭，更多是產(chǎn)業(yè)體系之間的競賽，甚至是國與國之間的實力較量。例如日本的豐田在固態(tài)電池技術方面申請的專利數(shù)量居全球首位，已從最初的材料探索，逐步轉移到電芯的試制，并宣布于2027年或2028年實現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)。作為全球動力電池產(chǎn)業(yè)鏈最完善的國家，中國的固態(tài)電池也要力爭領先的地位。
一
“我們準備創(chuàng)業(yè)的時候，陳老師就跟我們說，‘在我有生之年，唯一的夢想就是把固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化。但凡是做固態(tài)電池，你說讓我往東我就往東，你說讓我往西我就往西’，這可是一個大院士說出來的話，作為他的學生，我和李泓對此一直銘記在心。” 5月中旬的一天，俞會根在接受《財富》獨家專訪的時候回憶起創(chuàng)業(yè)的初心如是說。決定創(chuàng)業(yè)之時，他快年屆五十，而采訪當天身著藍色T恤的他，看起來依然也就五十左右。
我們的采訪在北京房山竇店的衛(wèi)藍總部辦公樓三層的一間辦公室進行。談及蔚來，俞會根笑著指了指辦公室門一側的墻壁上掛著的兩幅牌匾，其分別寫著“真誠”和“淳樸”，“這是李斌對我本人和我們公司的評價，后來我找了一個同學給我寫的”。
助力衛(wèi)藍在半固態(tài)電池實測和量產(chǎn)拔得頭籌的蔚來，也是衛(wèi)藍的主要投資人。自成立以來，衛(wèi)藍已獲得多輪融資，股東除了蔚來還包括三峽資本、天齊鋰業(yè)、華為、小米、吉利等產(chǎn)業(yè)投資人，以及武岳峰資本、誠通、國投、國開、中信建投等知名投資機構。目前，衛(wèi)藍已成“固態(tài)鋰電獨角獸”，據(jù)俞會根透露，公司的投后估值超157億元。
衛(wèi)藍總部辦公樓旁邊就是研發(fā)試驗中心，數(shù)百位工程師正在對固態(tài)電池的充放電倍率、安全性等進行研發(fā)測試。千里之外，衛(wèi)藍在浙江湖州還有一個基地。就是在湖州基地，2023年6月，衛(wèi)藍宣布已將360Wh/kg鋰電池電芯交付給蔚來汽車，且雙方簽署了年度訂單。
這次交付雖是行業(yè)領先，但仍晚于衛(wèi)藍自身的計劃。行業(yè)人士都知道，由于成本高且測試周期長，固態(tài)電池“上車”難，而在與蔚來合作后，俞會根對這個過程之難真正有了切身體會。
衛(wèi)藍于2021年啟動湖州基地車規(guī)級固態(tài)動力電芯產(chǎn)業(yè)化工程項目。“最開始，我們認定的整個生產(chǎn)制造過程至少有3500~4000個控制點，但蔚來前前后后提出來的控制點超過7000個，比我們當時的預期多很多。但初始階段問題暴露得越多，對我們將來的量產(chǎn)就越有幫助。從這個角度來說，我對蔚來是非常感激的。”俞會根坦言。
在生產(chǎn)制造過程中，控制點越多意味著產(chǎn)品的一致性和可靠性越高，同時控制點也要有代表性和有效性，即充分必要的價值，因為無效的控制點會導致成本增加，而衛(wèi)藍跟蔚來這樣的車廠緊密結合無疑能發(fā)揮出雙方最大的價值。但這只是理論上，實際的情況是，當時在湖州負責落實項目的總經(jīng)理一籌莫展，來找俞會根訴苦。
“他說我們的材料體系、裝備和團隊都是新的，所謂‘三新’，就是沒有經(jīng)驗，沒有過程，也沒有積累，但控制點這么多，生產(chǎn)過程中問題也多，怎么辦？他覺得無從下手。”俞會根說，他當時讓這位總經(jīng)理多向蔚來“學習”，因為對方派了100多人駐場，這其中有很多頂級人才，如果自己能虛心學習，再靜下心來認真解決問題，日積月累，所有難關都能突破。
2022年11月底，湖州基地車規(guī)級固態(tài)動力電芯正式下線。一年后，150kWh超長續(xù)航電池包終于在李斌的直播中實測過關，量產(chǎn)也水到渠成。2024年4月3日，蔚來宣布該電池包正式步入量產(chǎn)階段，且首塊150kWh量產(chǎn)電池包正式下線。該電池包于2024年6月1日投入使用。目前，蔚來對該電池包的策略是“只租不售”，主要是因為“150度（kWh）電池包的成本很高，相當于一輛ET5的整車價格（超20萬元）”，蔚來汽車總裁秦力洪曾就此解釋。
二
固態(tài)電池的核心是固態(tài)電解質，固態(tài)電解質的穩(wěn)定性意味著其不易泄漏或燃爆，令電池的安全性更出色，同時還可提高電池的性能天花板，但其也帶來了量產(chǎn)的最大難題——固固界面。
與液態(tài)電池中的固液界面不同，固固界面意味著電極和電解質之間為點接觸，容易產(chǎn)生裂縫和氣孔，限制界面處鋰離子傳輸；同時電池在充放電時體積會膨脹和收縮，導致固固界面的穩(wěn)定性降低，增大界面阻抗。為了推動量產(chǎn)，行業(yè)給出的折中方案就是半固態(tài)電池。因此，雖然蔚來搭載的這款電池成本仍較高，但至少實現(xiàn)了量產(chǎn)，這對衛(wèi)藍自身和整個行業(yè)來說都是一個比較大的跨越。
目前，蔚來已在全國累計布局換電站2420座。該電池包6月1日上線后，日租基準價最高為150元/日，用戶按需租用。可以預期的是，隨著租用的次數(shù)增多，該電池包的實際使用數(shù)據(jù)也將得以積累，而這些數(shù)據(jù)有助于衛(wèi)藍提升產(chǎn)品的性能以及降低成本，從而增強自身的領先性。這是衛(wèi)藍與蔚來合作的獨特優(yōu)勢，畢竟只有在換電模式下，大量電池使用數(shù)據(jù)才能被更有效地收集，令衛(wèi)藍的產(chǎn)品研發(fā)真正形成閉環(huán)。
這樣的“天作之合”起源于李斌和俞會根的底層共鳴。“我們是一家具有創(chuàng)新性基因的公司，而蔚來汽車愿意幫我們實現(xiàn)從0到1的跨越，也是因為他們同樣具有創(chuàng)新性的基因，可以說我們三觀比較契合。有些車企可能更愿意等產(chǎn)品成熟再用，這樣就跟我們三觀合不起來了。”俞會根笑言。
衛(wèi)藍的技術核心是原位固態(tài)化的方案，半固態(tài)路線是用這一方案將部分液體變成固體，提升電極和電解質之間的接觸面，因此也稱為混合固液電池。“中國科協(xié)主席萬鋼前些天來調研，他說在中國要做全固態(tài)電池，混合固液電池是非常有必要的一個中間臺階。”此言給俞會根很大啟發(fā)，他意識到其實用戶只關心電池是否安全、好用以及便宜，衛(wèi)藍當下不但要做全固態(tài)電池，更要做一款成本可控且安全的高能量密度電池，固態(tài)化是實現(xiàn)這個目的的有效手段，但固態(tài)化本身不是目的，“從材料、工藝和裝備，路徑我們都設計好了，沿著現(xiàn)在的混合固液路線，將來的全固態(tài)一定能夠實現(xiàn)”。
專家代表參觀北京衛(wèi)藍固態(tài)電池研發(fā)試制產(chǎn)線。圖片來源：衛(wèi)藍
這其中，材料創(chuàng)新也是關鍵一環(huán)，對此衛(wèi)藍的布局原則是，對于本來就有規(guī)模化產(chǎn)能的材料，直接采購；對于衛(wèi)藍自己研發(fā)或聯(lián)合開發(fā)的現(xiàn)有材料優(yōu)化升級，與行業(yè)內頭部廠商進行合資或合作；對于全固態(tài)電池最核心的固態(tài)電解質材料，則單獨成立子公司進行生產(chǎn)和制造。
先在半固態(tài)電池領域發(fā)力，對于衛(wèi)藍這樣的創(chuàng)業(yè)公司來說也是理性的生存策略。這也是兼具科學家和工程師背景的俞會根務實的一面。他的經(jīng)歷讓他明白，科學家和工程師的區(qū)別在于，科學家追求完美，總想把一個東西做到極致，而工程師是利用現(xiàn)有的技術先做一款能讓消費者滿意的產(chǎn)品，等有更好的技術再迭代做下一個產(chǎn)品。“所以工程師的理念是迭代，把每一代的產(chǎn)品做好，給用戶增值，科學家的想法就是一直追求更好的技術，但好的技術沒有盡頭。”
李泓也曾表示，技術產(chǎn)業(yè)化的道路并非一帆風順，“將固態(tài)電解質帶入液態(tài)電池的電芯中，可兼容現(xiàn)有工藝、現(xiàn)有裝備、現(xiàn)有材料，容易量產(chǎn)，具備更低的成本”，隨著國內新能源汽車滲透率逐步提升，半固態(tài)電池落地加速，未來三年將會有大量車企批量裝車相關產(chǎn)品，李泓希望公司營收可以借機超過100億元。
三
而要達到百億營收的目標，僅靠蔚來的裝車遠遠不夠，衛(wèi)藍怎么找到下一個“蔚來”？
“選擇大于努力。我們現(xiàn)在需要做一款標準化的產(chǎn)品，這個產(chǎn)品的設計、開發(fā)、驗證對不同的車都能實現(xiàn)標準化，綜合權衡后我們選擇了大圓柱電池。特斯拉在這方面已經(jīng)做了大量工作，大圓柱也是業(yè)內公認成本最低的電池形態(tài)，而在全球范圍內，中國的成本控制能力肯定是最強的。”俞會根說。
值得關注的是，4月22日，江淮汽車旗下江淮釔為與衛(wèi)藍在安徽合肥簽署了固態(tài)電池戰(zhàn)略合作協(xié)議。區(qū)別于其他汽車品牌，此次江淮釔為和衛(wèi)藍將聯(lián)合開發(fā)基于4695大圓柱形態(tài)的半固態(tài)電芯，是行業(yè)首家明確應用大圓柱半固態(tài)電池的汽車品牌。雙方合作開發(fā)的車型將采用原位固態(tài)技術，電芯單體容量為34Ah，能量密度高達300Wh/kg，實現(xiàn)整車600km-1000km的續(xù)航水平，并計劃于2025年實現(xiàn)批量生產(chǎn)。
早些年特斯拉前瞻性地推出4680大圓柱電池，顛覆性的“全極耳”技術令整個電池行業(yè)為之沸騰，寧德時代、億緯鋰能等一眾電池巨頭爭相布局。“我們是希望借此實現(xiàn)平臺化的技術、系列化的產(chǎn)品。全極耳的結構比較復雜，一些難點需要雙方聯(lián)合突破。接下來這一年很關鍵，其實對我們來說每一天都很關鍵，天天都跟打仗似的。”俞會根說。
處于“戰(zhàn)斗”狀態(tài)的不止衛(wèi)藍。今年以來，固態(tài)電池頻上頭條，資本市場也炒作不斷。近期，上汽旗下智己汽車官宣“固態(tài)電池量產(chǎn)上車”；太藍新能源公司宣稱成功研發(fā)出全球首款能量密度高達720Wh/kg的“車規(guī)級”全固態(tài)鋰金屬電池；廣汽集團發(fā)布了100%固態(tài)電解質的全固態(tài)電池，宣稱該技術已從實驗室走向量產(chǎn)應用階段，預計將在2026年搭載于昊鉑車型上。
在一片火熱的概念比拼中，寧德時代首席科學家吳凱最近的發(fā)言更顯冷靜。他在第十六屆國際電池技術交流會中表示，如果將全固態(tài)電池的成熟度指標用數(shù)字1-9說明，寧德時代（全固態(tài)電池）目前的成熟度在4的水平，爭取到2027年做到7-8的水平。屆時，小批量生產(chǎn)機會很大，但受成本等因素制約，大規(guī)模生產(chǎn)尚不能實現(xiàn)。
考慮到寧德時代對固態(tài)電池已有十余年的研發(fā)積累，研發(fā)團隊也有近千人，前述各家廠商的所謂“突破”可能都要打一個問號。
中國科學院院士歐陽明高認為，到2030年左右，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化突破的可能性極大，參考這個判斷和伊維智庫的固態(tài)電池白皮書，俞會根認為屆時固態(tài)電池預估占全球新能源電池市場的10%，其中混合固液電池約占9%，全固態(tài)電池約占1%。基于此，衛(wèi)藍的當務之急，就是抓住接下來幾年的市場窗口期，加快固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進程，力爭實現(xiàn)在固態(tài)電池領域的全球領先——盡管就在這次采訪的前一天，美國商務部宣布將包括中科院物理所在內的37個中國實體加入“實體清單”，俞會根說這讓他有點忐忑，但對實現(xiàn)這個目標仍然非常有信心。
四
無法忽視的是，無論是技術路線，還是成本問題等方面，固態(tài)電池目前仍面臨不少質疑。前不久，曾毓群就提到固態(tài)電池的“三個路線”，即技術路線、產(chǎn)品路線、商品路線，暗示固態(tài)電池從技術開發(fā)到商業(yè)化應用還有很長的路要走。
俞會根認為，技術是服務于產(chǎn)品的，所以技術路線本身是不應被質疑的，“如果只是質疑技術路線，就是沒有意義的吵架，關鍵在于什么樣的產(chǎn)品是用戶需要的？一定是能解決他們痛點或者給他們增值的。比如一個人考了95分，你說他很好，我說他不好，我們這樣爭吵其實沒有意義，問題在于我們是不是承認他考了95分這個事實？關于固態(tài)電池的所有質疑都要落到產(chǎn)品這個點上，最終就是消費者愿不愿意為這個產(chǎn)品買單？”
不過，這些質疑在反映固態(tài)電池發(fā)展過程中所面臨挑戰(zhàn)的同時，也表明業(yè)界對于固態(tài)電池的關注和期望，從這個層面來說，俞會根認為有質疑也是好事，畢竟這個市場的蛋糕足夠大，不會因為質疑而停步。“有句話叫慈母多敗兒，初創(chuàng)公司就是一個孩子，在成長的過程中，如果有人進行嚴格的監(jiān)督和批評，其實我們可以更快速和更好地成長。”
在俞會根的規(guī)劃中，全固態(tài)電池量產(chǎn)的試點對衛(wèi)藍將是一個關鍵節(jié)點。目前來看，2027年前后衛(wèi)藍的全固態(tài)電池可以實現(xiàn)規(guī)模化。
“原來我想在公司成立10周年時給自己一個大禮，現(xiàn)在看來可能要到2027年前后，因為最起碼要把固態(tài)電池做成車規(guī)級，這需要實實在在的乘用車場景，所以先要找到愿意跟我們一起往前去推進的車廠。”說到這里，俞會根又強調了一次“選擇大于努力”，并回想起年少時的經(jīng)歷。
早年在外求學的俞會根，暑假回家時總想幫父母干些農活，但他笨拙的樣子讓父母哭笑不得，終于有一次他父親忍不住了，“他對我說：‘你這個活干得太爛了，還不如回家去，把書讀好，以后讀出個樣來’。自那以后，我就在想自己到底該往哪個方向努力，怎樣才能把書讀出個樣來？我的人生談不上多大的起伏，但父親這句話確實對我影響很深。”（財富中文網(wǎng)）
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