清华师徒“科学家创业”成就一只200亿固态电池独角兽
日期:2024-12-11 作者: 新闻中心
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固态电池到底是不是PPT阶段?固态电池为什么上车难?业内关于固态电池的热议一浪高过一浪。
近日,两则关于固态电池重磅消息吸引了华夏储能(公众号hxcn3060)的注意。
一是,日前国内第389批新车公告发布,其中最引人注目的一款——智己L6 Max光年版,这款三十万元档的中端电动车,搭载的是固态电池;
另一则是产线消息。华夏储能获悉,近日,清陶固态电池西南产业基地真正开始启动,该项目计划总投资达100亿元,将建成四川成都首条半固态电池生产线GWh。
也就是说,清陶能源的固态电池,不仅仅产能建设提速,并且已在智己L6上车了。
当前,一边是储能与电动汽车对电池单位体积内的包含的能量提升的迫切需求,一边是此起彼伏的锂电池自燃事故,而集高能量密度和高安全于一身的固态电池,成了行业的希望之星。
龙头企业纷纷加码,正是希望掌握下一代动力电池和储能电池的话语权。清陶能源这家成立于2016年的电池新秀,也是其中之一。
背靠北汽、上汽、广汽三大车厂巨头,清陶能源发展迅速,在今年登上胡润研究院发布的2024全球独角兽榜。清陶是何以快速成长为行业独角兽的?
清陶能源成立于2016年,脱胎于中国科学院院士、清华大学教授南策文的固态锂电池成果转化项目。溯源这份锂电事业,可以从南策文的求学故事讲起了。
南策文是清陶能源的灵魂人物,他于1962年生于湖北浠水。出生于偏僻小城,青年时代的南策文对如何规划大学专业这件事并没多少了解,因此,在高考填报志愿时,很偶然选择了玻璃专业。1982年,南策文从华东理工大学毕业,获得无机材料系玻璃专业学士学位,1985年,获该校硕士学位,1992年,又获武汉理工大学博士学位。
1999年,他以教育部长江学者特聘教授的身份来到清华大学工作。2002年是南策文人生的一个转折点。当年,国家973计划功能陶瓷项目立项,这是该计划中唯一与陶瓷材料相关的项目,激烈竞争之下,南策文功能陶瓷研究团队最终凭借实力脱颖而出。
自2002年至今,南策文一直担任该项目的首席科学家,并在2011年当选为中国科学院院士。
也是从2002年起,南策文着手将之前的理论成果实现产业化,同时组建课题组,研究固态锂电池材料。
次年,一个名叫冯玉川的年轻人考入了清华大学材料科学与工程系,毕业后继续攻读硕士学位,跟随的导师正是南策文。冯玉川由此进入了南策文院士团队,开始了固态锂电池研究工作。
2015年,南策文带队参加清华大学昆山周活动。期间,他深深被昆山的营商环境、优惠政策吸引,于是在次年11月带着冯玉川等人在昆山开发区成立了清陶能源,投身固态电池产业。冯玉川担任公司的董事长,而南策文的另一名学生李铮也成为联合创始人,担任总经理。
彼时清陶能源已经有了一定的固态电池技术积累,然而固态锂电池这一技术路线,仍处于实验室阶段,距离产业化还很遥远。清陶能源便积极致力于加速推动技术成果的落地。
成立两年后,2018年11月,清陶能源就建成全国首条固态锂电池量产线,完成了固态锂电池技术从实验室到市场的华丽转身;
同年,搭载清陶能源固态电池系统的哪吒U纯电动汽车样车正式下线。这是国内首次公开的可行驶的固态电池样车,也是清陶能源在固态电池的产业化进程上的成果首秀。
近年来,清陶能源的产能建设步步为营。截至目前,除了拟建的西南产业基地,公司已在内蒙古乌海(10GWh)、江西宜春(10GWh)、江苏昆山(10GWh)、浙江台州(20GWh)、四川成都(15GWh)设有生产基地,总规划产能高达65GWh。
庞大的产能背后,有多轮融资的加持。华夏储能经公开资料梳理,清陶能源显然是产业投资人的宠儿,迄今已完成10轮融资。
早在2015年,峰瑞资本作为伯乐发掘了南策文院士团队,在大量调研后决定投资。彼时,清陶能源的估值仅为几千万元;2016年,峰瑞资本先后两次大手笔出资,清陶能源短期内迅速完成了A轮和B轮两轮的融资。
2019年,清陶能源完成C轮融资,峰瑞资本跟投。从本轮资方来看,投资主导方慢慢的变成了产投机构,包括北汽和中银投资。同一年,清陶能源又拿下了C+轮融资,北汽领投,昆山国科创投和峰瑞资本跟投。
2020年,清陶能源完成了E+轮融资,这次由上汽集团领投,昆山国创投资集团、淮安市淮上英才创投跟投。
2021年,清陶能源完成F轮融资,上海科创基金领投,新鼎资本、科森科技、峰瑞资本、上海博福等机构参与。
2023年5月,上汽集团再对清陶能源进行增资扩股,并达成战略合作。根据协议,上汽集团追加投资不超过27亿元。
上汽集团籍此成为清陶能源第一大机构投资的人,清陶能源的估值更是抬高至约245亿元。
上汽集团不仅带来了资金,更带来了产业资源:早在2022年7月,上汽集团就与清陶能源共同设立了固态电池联合实验室,以推动固态电池材料、电芯与系统的联合开发,快速推进固态电池产品的量产装车。
增资扩股后不久,上汽集团又与清陶能源合资成立了上海上汽清陶能源科技有限公司,注册资本10亿元人民币,其中清陶能源持股51%,上汽集团持股49%。
上汽集团与清陶能源的深度合作,是行业内整车企业与核心供应商的合作样本,双方都尝到了甜头。
2024年4月,上汽旗下智己汽车智己L6新车型正式上市,定位为超级智能轿车。该车搭载的正是与清陶能源共同研发的第一代固态电池。据介绍,该固态电池单体单位体积内的包含的能量达368Wh/kg,且成本与彼时三元锂电池成本相当,在产品性能和成本上均具优势。
而日前公布的智己L6 Max光年版本,搭载的是清陶能源的新一代固态电池「光年」。
上汽集团还披露,到2025年智己、飞凡、荣威、MG等品牌新推出的车型,也将搭载新一代固态电池。
清陶能源则通过与上汽集团等整车巨头合作,快速积累从电芯到整车系统级的量产经验,加速产业化进程。
不过,华夏储能注意到,智己L6搭载的固态电池并不是真正意义上的全固态电池,其不仅保留了隔膜,还保留了特殊的比例的电解液。
对于全固态电池和半固态电池的区别,南策文曾有个形象的对比,做液态锂离子电池,就像我们和沙子搅水泥铺地面,加水就可以让石子、沙子与水泥调和。但在全固态电池上,没有液态物质参与。因此,怎么样才能解决固态跟固态材料的界面问题并保证有效物质的活性,挑战很大。
根据清陶能源公布的固态电池产业化路线图,至少要历经三代产品才能真正成熟:
第二代准固态电池的电解液含量将降低至5%以下,并实现20%成本降低,预计2025年开始规模搭载于上汽MG等车型上;
第三代全固态电池可实现超过500Wh/kg的单位体积内的包含的能量,并计划于2026年四季度以40%的降本实现量产、2027年实现装车交付。
公开资料显示,清陶能源的第二代准固态电池已完成了小试并进入中试,其电解液的含量已经低于5%,单位体积内的包含的能量为400—500Wh/kg;而第三代全固态电池已完成了实验室阶段的验证,正在进行产线的设计和工艺开发相关工作。
对照路线图,清陶能源的产业化正在实现突破,规模上车时间预计为2025年。
业内公认的固态电池技术路线,根据电解质材料不同,分为聚合物、氧化物、硫化物和卤化物几大技术路线。
其中,硫化物固态电解质因其多个性能特性,被认为是理论上最佳的固态电解质材料,最具发展的潜在能力的技术路线,全球多家电池龙头——包括丰田、本田、LG、松下、宁德时代、比亚迪都投票了硫化物。
但清陶能源则更看好氧化物技术路线。据了解,清陶能源第一代半固态电池选择的是氧化物+聚合物的技术路线,第二代固态电池选择了氧化物+卤化物+聚合物的技术路线。
但其路线图中真正意义的全固态电池——第三代固态电池所采用何种技术路线,目前还没有正式公布。
全固态电池这一技术方向,任何一点突破都令产业各界兴奋,前景可期,然而,押注了重金的企业和团队均在艰难前行,并处于同一个起跑线,面对来自研发、技术和上车的挑战。
关于这一产业的艰巨,蔚来汽车的李斌可谓最坦诚,在卫蓝新能源150kWh固态大电池量产并在蔚来汽车装车后,他公开表示象征意义大于实际意义。李斌说的很实在。独角兽清陶能源的固态电池之路,仍充满荆棘。