梳理SES的投資者會發(fā)現(xiàn)，除了天齊鋰業(yè)，還包括通用、現(xiàn)代、起亞、吉利、上汽等一長串汽車大佬。
多家龍頭公司的同時參股，可見產(chǎn)業(yè)對鋰金屬電池的重視。
鋰金屬電池和鋰離子電池都屬于鋰電池大類，兩兄弟的主要區(qū)別在于負極材料。
前者以石墨和硅為負極，經(jīng)過二十多年的發(fā)展已被廣泛應(yīng)用。但比容量低，難以進一步突破能量密度的瓶頸，于是，人們盯上了高比容量的鋰金屬，并將之視為下一代電池體系的“潛力股”。
不過，鋰金屬的應(yīng)用也有一些老大難：首要，是鋰枝晶生成導(dǎo)致的安全隱患。
在電池多次充放電后，鋰金屬表面會不斷生長樹枝狀鋰晶體，大量尖銳的枝晶會對隔膜產(chǎn)生應(yīng)力并將其刺穿，引發(fā)短路爆炸等的熱失控，仿佛一個不定時的炸彈。
上世紀80年代，憑借首個試水鋰金屬電池而風(fēng)靡一時的加拿大Moli Energy公司，就因多起著火事件從輝煌淪為沒落，血淚教訓(xùn)也令整個工業(yè)界轉(zhuǎn)向青睞石墨負極。
其次，是鋰金屬的無限體積膨脹會導(dǎo)致其鋰電極粉化、電解液消耗、大量產(chǎn)氣鼓脹。
盡管鋰金屬過于“頑皮”，但由于底子出色，電池廠商們一直沒放棄馴服這種活潑的負極材料。
寧德時代中國區(qū)乘用車解決方案部總裁項延火在2021年全球新能源汽車大會上透露，“經(jīng)過近10年的攻關(guān)研究，我們認為采用鋰金屬為負極材料的全固態(tài)金屬電池是固態(tài)電池的最優(yōu)發(fā)展方向。”他指出，該技術(shù)可從本質(zhì)提升電池安全性和能量密度，寧德時代將持續(xù)投入，但目前關(guān)鍵技術(shù)和工藝仍需行業(yè)共同攻克。
贛鋒鋰業(yè)(002460)在2020年業(yè)績說明會中提及，其研發(fā)的第二代固態(tài)電池基于高鎳三元正極、含金屬鋰負極材料，能量密度超過350Wh/kg，循環(huán)壽命接近400次。去年，旗下宜春贛鋒還計劃投資22億元在江西分期投建“高比能固態(tài)電池超薄鋰負極材料項目”。
在海外，日本國家工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所、韓國三星研發(fā)研究所、特斯拉澳大利亞研究所也在推進鋰金屬電池研發(fā)。
祥峰投資管理合伙人鄭俊聰為虎嗅解釋了鋰金屬電池受資本重視的原因：第一，相較其它動力解決方案，其同等體積下能實現(xiàn)能量存儲翻倍;第二，快充技術(shù)的超前實現(xiàn)利好商業(yè)化落地;第三，對比鋰離子電池價格上漲不多，是物美價廉的性價比優(yōu)選。
2021年11月，SES公司發(fā)布了一款容量為107Ah的Apollo™鋰金屬電池，重量僅0.982Kg，能量密度為417Wh/kg、935Wh/L，是已知目前全球單體容量最大的鋰金屬電池。
為了更具體的了解這一技術(shù)路線，虎嗅向SES公司創(chuàng)始人胡啟朝博士一探究竟。
胡啟朝告訴虎嗅，近些年大家一直在研發(fā)鋰金屬電池，但還從來沒有公司把電芯做到車規(guī)級，所以Apollo™的出現(xiàn)在業(yè)界引起了一定震動。
市面上的電池起名方式很多種，有的是根據(jù)正極材料，比如三元鋰、四元鋰、磷酸鐵鋰;有的是根據(jù)電解液，比如固態(tài)、混合;有的是根據(jù)負極材料，比如鋰金屬、鋰離子。
縱觀鋰金屬電池周身，和鋰離子電池有60%的相似度。產(chǎn)線和工藝的兼容性很高，正極材料、隔膜幾乎都可以沿用，剩下40%的差異體現(xiàn)在電解液、負極材料和軟件監(jiān)測上。
高濃度鋰鹽電解液的改良可以使鋰枝晶變得平滑而密集，避免刺破隔膜，也令正極在高電壓下具備很好的氧化穩(wěn)定性，不易燃。
鋰金屬的化學(xué)體系和傳統(tǒng)石墨、硅完全不同，因此不能使用常規(guī)鋰離子電池的電極，需要重新開發(fā)。
監(jiān)測電池的壽命和失效機制也需要新的軟件概念。對鋰金屬電池來說，外部環(huán)境對隱形性能的影響有時比電芯中的材料對系統(tǒng)的影響還大，所以要嚴格掌控電芯的環(huán)境、溫度、壓力、濕度和充放電快慢。
電池換上鋰金屬負極材料對車企的主要意義在于，它可以大幅提升車的續(xù)航里程，降低單位能量密度的成本。大眾、福特、本田、寶馬、吉利等知名車企幾乎都在進行布局。
車企一般會有很多條線的不同品牌，針對高端線的車型，比如保時捷、凱迪拉克會配合使用成本較貴的高鎳三元鋰做正極，針對中低端的大眾品牌，比如雪佛蘭、上汽、馬自達會搭配相對便宜的磷酸鐵鋰做正極。
言及應(yīng)用進度，胡啟朝表示，一般新型電池上車前需要經(jīng)歷工程樣品、A樣品、B樣品、C樣品、量產(chǎn)幾大環(huán)節(jié)，其中工程樣品約有五年開發(fā)周期，A樣品有兩年，B、C樣品各一年，最后再量產(chǎn)。目前SES已經(jīng)和通用、現(xiàn)代簽了鋰金屬電池A樣品功能開發(fā)協(xié)議，預(yù)計2025年左右可以上車。
作為全球最早開始和大型車企做鋰金屬A樣品共同開發(fā)的公司，胡啟朝認為，SES提早和下游廠家進行協(xié)作磨合既是時間上的先發(fā)優(yōu)勢，也是核心技術(shù)之外的另一護城河。
原材料除了鋰，鎳也荒
動力電池正處于全面升級的浪潮，各支科研隊伍無死角的向細分板塊發(fā)起進攻。但拼完技術(shù)后，最終會回歸落腳到成本，比的還是原材料。
鋰作為主角，自然是舞臺追光燈的焦點。不光一級市場的各國土豪老板紛紛下注，重金搶礦，二級市場相關(guān)股票也量價齊升，漲勢喜人。
天齊鋰業(yè)是SES公司持股9.34%的原材料供應(yīng)商，早早就布局了鋰產(chǎn)業(yè)，還搶占時機蛇吞象，并購了全球最優(yōu)質(zhì)的鋰輝石礦泰利森鋰礦，參股國內(nèi)最大的鹽湖鋰礦扎布耶鹽湖，拿下四川雅江縣措拉鋰輝石礦的采礦權(quán)，無疑是電池公司堅實的大后方。
當(dāng)然，光鮮的背后也有代價。由于擴張激進，尤其是2018年高溢價收購智利SQM公司23.77%股權(quán)后，天齊鋰業(yè)一度被嚴重債務(wù)危機纏身，2021年Q2才是其連續(xù)七個單季度以來的首次盈利。即便當(dāng)下危機基本解除，但資金周轉(zhuǎn)的壓力始終還在。
“鋰荒”共識上，胡啟朝向虎嗅補充了對“鎳荒”的判斷。全球電動汽車電池已經(jīng)有數(shù)百GWh了，到2030年可能會有數(shù)TWh，若那時動力電池的總成本降到60美元/KWh以下，基本就擠不出多少利潤給上下游，而且能比的，就只剩誰手里還有礦。
但在整個電池體系里，除了鋰，鎳、錳、鈷也很稀缺，特別是鎳。
眼下，提高含鎳量是趨勢。諸如三元、四元鋰電池里的鎳比例均從以往的50%提升到了80%甚至更高，然而鎳在地殼中的含量連鋰的1%都不到，所以，未來也要考慮鎳荒的可能。
競爭會為個體公司帶來壓力，更會為行業(yè)催生效率。不得不說，創(chuàng)業(yè)新秀的不斷涌現(xiàn)讓下一代動力電池的賽場越發(fā)精彩激烈。
而隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程的加快，技術(shù)公司的評估標準也會相應(yīng)提高。
參數(shù)高低之外，產(chǎn)線的完備、上游的聯(lián)動、客戶的拓展、團隊的管理等多個維度，都將迫使理工出身的科技創(chuàng)始者們走出數(shù)字邏輯的舒適圈，迎頭處理更復(fù)雜的市場環(huán)境，感受撲面而來的情緒挑戰(zhàn)。而這些，或許才是橫亙在新技術(shù)商業(yè)化前最難的。
