界面新聞記者 | 張熹瓏
固態(tài)電池被視作“下一代電池”，有潛力實現(xiàn)更高安全性和能量密度，國內(nèi)電池廠商正全力角逐。
5月13日，“北交所一哥”貝特瑞（835185.BJ）首次對外發(fā)布固態(tài)電池材料整體解決方案，包括半固態(tài)電池材料和全固態(tài)電池材料整體解決方案，布局涵蓋正極、負極、電解質(zhì)三大核心材料體系。
公司在同日的投資者關(guān)系活動上披露，發(fā)布的固態(tài)電池材料均已具備量產(chǎn)技術(shù)條件，可應(yīng)用于數(shù)碼、動力領(lǐng)域，但實際量產(chǎn)需匹配下游電芯廠商及終端車企的驗證周期與需求節(jié)奏，可以預(yù)見未來半固態(tài)體系材料會很快量產(chǎn)。
隨著新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，材料產(chǎn)業(yè)向大型規(guī)?；D(zhuǎn)變，貝特瑞正嘗試從單一的材料供應(yīng)商發(fā)展成為未來電池材料系統(tǒng)性解決方案的提供商。貝特瑞方面表示，會圍繞未來應(yīng)用場景做投資，未來材料還會涉及電解質(zhì)等特殊材料。
這家硅基負極龍頭正經(jīng)歷“量增利減”的行業(yè)周期考驗，尋求盈利支撐的新路徑。
過去一年，鋰電材料行業(yè)進入深度調(diào)整期，形成“冰火兩重天”態(tài)勢：一方面，全球負極材料產(chǎn)能突破200萬噸，同比增長35%，但需求增速僅為20%，行業(yè)平均開工率不足60%，價格同比下跌30%；另一方面，固態(tài)電池、鈉離子電池等新技術(shù)商業(yè)化提速，硅基負極等材料創(chuàng)新進入深水區(qū)，華為、寧德時代等巨頭紛紛入局。
在下游需求有限、供給側(cè)過剩及價格低位運行的情況下，受產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、一體化產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能有待釋放等因素影響，主流大廠中，貝特瑞的盈利能力尚未拉開差距。2024年，公司實現(xiàn)營業(yè)收入142.37億元，同比下降43.32%，實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤9.30億元，同比下降43.76%。
貝特瑞方面指出，盈利優(yōu)勢減弱主要存在幾方面原因：一是負極材料市場價格下行，產(chǎn)品單價走低導(dǎo)致每噸盈利減少；二是電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈整體利潤不佳，成本傳遞給材料端帶來降價壓力；三是過去3-4年行業(yè)大規(guī)模擴產(chǎn)周期結(jié)束后，推進制造基地智能化轉(zhuǎn)型升級與老舊產(chǎn)能改造影響當(dāng)期利潤；四是公司布局差異化競爭賽道，短期尚未形成盈利貢獻。
貝特瑞嘗試加碼新技術(shù)以創(chuàng)造新的需求增長點。貝特瑞研究院院長李子坤告訴界面新聞，固態(tài)電池作為技術(shù)顛覆性創(chuàng)新，有望成為打破目前新能源周期困境。智能電車、人形機器人、低空經(jīng)濟、智慧儲能這幾個方向都是未來固態(tài)電池的重點方向，市場的放量取決于終端市場。
“2024年全球鋰離子電池的市場規(guī)模約為1500GWh，預(yù)計到2035年將超過3000GWh，其中固態(tài)電池達到500GWh以上，比重將達到15%-20%，年均復(fù)合增長率為30%。當(dāng)前固態(tài)電池處在即將推進整個行業(yè)改變的重要時刻。”李子坤說。
業(yè)內(nèi)將2024年視為半固態(tài)電池發(fā)展的元年，不少消費電池、動力電池開始裝載半固態(tài)電池；而2027年則被視為全固態(tài)電池規(guī)?；慨a(chǎn)的重要時間節(jié)點。
近兩年來火熱的低空經(jīng)濟、人形機器人為固態(tài)電池商業(yè)化提供了想象空間。李子坤指出，現(xiàn)在能源器件面臨的問題是，以鋰離子電池為主的常規(guī)電池存在安全問題，也面臨充電慢和續(xù)航問題。以低空經(jīng)濟為例，目前裝載的100-200Wh/kg電芯滿足不了無人機的需求，無人機要擴大活動范圍，需要提高電池能量密度，達到400Wh/kg以上，也需要滿足快速放電需求，放電倍率要達到20C以上。
國金證券在4月發(fā)布的研報中預(yù)測，到2030年，國內(nèi)eVTOL電池的市場規(guī)?？蛇_千億級別。在更高的性能追求和成本寬容度下，凝聚態(tài)電池、全固態(tài)電池等新技術(shù)有望加速應(yīng)用。
具身智能是固態(tài)電池另一應(yīng)用場景，如廣汽集團GoMate人形機器人就應(yīng)用了全固態(tài)電池。人形機器人主要分為大腦、小腦、本體三個構(gòu)成因素。李子坤提及，目前努力的方向在大腦領(lǐng)域，“不管是翻轉(zhuǎn)、跳躍等動作的協(xié)調(diào)平衡，對環(huán)境感知、分析和預(yù)判，還是大腦的模型計算，人形機器人都離不開高能量密度的器件，也對瞬間大功率放電有相應(yīng)要求。”李子坤預(yù)計，人形機器人的體積能量密度需要達到1000Wh/L以上，充放倍率要達到10C以上。
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“我們也把AI技術(shù)運用到材料研發(fā)、技術(shù)合成等領(lǐng)域，如新材料篩選、機器人實驗平臺、大數(shù)據(jù)建模等應(yīng)用場景。”李子坤提及。
貝特瑞總部所在的深圳，已躋身“中國新能源汽車第一城”，且以具身智能、低空經(jīng)濟見長，為固態(tài)電池的落地提供了大量場景，也聚集了眾多固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新企業(yè)，涵蓋材料研發(fā)、電芯制造、終端應(yīng)用等環(huán)節(jié)。
先進電池材料集群是深圳五個國家級先進制造業(yè)集群之一。深圳市人民政府門戶網(wǎng)站顯示，2023年深圳先進電池集群主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已近3000億元，集聚比亞迪、德方納米、欣旺達等相關(guān)企業(yè)超1200家。
深圳電池材料集群的特點在于產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均有強手布局。從負極材料龍頭貝特瑞、正極材料龍頭德方納米，到主營電解液的新宙邦和主營隔膜的星源材質(zhì)，再到下游的比亞迪和欣旺達，以及設(shè)備供應(yīng)商贏合科技和回收領(lǐng)域的格林美，幾乎每個環(huán)節(jié)都有全國乃至全球的領(lǐng)先者，從而培育了一個電池產(chǎn)業(yè)閉環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。
目前，部分企業(yè)已進入驗證階段，如，比亞迪去年完成了60Ah全固態(tài)電池的中試下線，計劃2027年啟動全固態(tài)電池批量示范裝車應(yīng)用，2030年后大規(guī)模上車；欣旺達的全固態(tài)電池通過實驗室驗證，預(yù)計在2026年量產(chǎn)并將成本降至2元/Wh。
隨著固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化加速，可有效提高鋰電池能量密度的硅基負極材料也擴大應(yīng)用范圍。例如貝特瑞最新發(fā)布的半固態(tài)電池體系中，硅基負極材料克容量可到2300mAh/g。全固態(tài)電池體系則采用了鋰碳復(fù)合材料，開發(fā)的硫化物電解質(zhì)材料離子電導(dǎo)率超過10mS/cm。貝特瑞方面表示，公司開發(fā)的第三代硅基材料沉積硅碳，目前已處于量產(chǎn)階段。
不過，快充等新產(chǎn)品要實現(xiàn)大規(guī)模商用還需要解決成本問題。公司方面提到，如何實現(xiàn)低成本且保證質(zhì)量是較大挑戰(zhàn)。對于快充產(chǎn)品，雖然做到4C、6C、8C在技術(shù)上沒有太大障礙，但需平衡成本、壽命等多維度性能，尤其對傳統(tǒng)石墨負極和硅基負極而言，高昂的材料成本與有限的能量密度溢價，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)化動力不足。硫化物材料方面，盡管已具備量產(chǎn)能力，但生產(chǎn)成本仍處于較高水平，規(guī)模化生產(chǎn)面臨諸多工程化難題，用什么裝備進行更大規(guī)模放量、如何控制產(chǎn)線更安全等問題有待解決。