多年以后,面对奔驰于世界各地的戴姆勒电动汽车,固态电池成为行业主流动力电池大规模装车时,孚能科技董事长王瑀博士和他的创始团队,该自豪于当时对软包路线的无比坚持。
从2021年开始,孚能科技的软包电池已经批量供应戴姆勒EVA2全球平台,更是新款EQA、EQB、EQE等车型的独家电池供应商。未来几年,孚能科技与戴姆勒超百亿欧元的供货合同将陆续履约,届时总规模超200GWh的动力电池供应,将为戴姆勒几百万辆电动车带来澎湃动力。
另一方面,孚能科技软包半固态电池将于今年9月份量产,开始半步跨入新能源汽车“全新维度”动力电池的门槛。“通过半固态逐渐减少电解液,最后可能剩15%,那个电池烧都烧不着。或者点着也就一点点气体,放完就完,不会造成危害性。”王瑀指出。
孚能科技时刻都在做着最充足的准备。未来固态电池技术完全成熟了,“我们马上可以推向市场”。而全固态电池的登场,电动汽车将彻底告别安全隐患和里程焦虑。在王瑀看来,软包是固态电池最理想的技术形式。
“从第一性原理分析,什么样的电池可以满足未来汽车的要求?要做到可控,15年、30年,一定要保证所有的极片在使用过程当中,一定是非常理想化地放在一起,除了软包其他的保证不了。”在近日孚能科技大软包产品发布会和其后的媒体交流中,王瑀如是表示。
01
以第一性原理,设立技术路线
第一性原理受到特斯拉CEO埃隆·马斯克、苹果公司创始人史蒂夫·乔布斯、“股神”沃伦·巴菲特等诸多领域大佬的广泛推崇,也是王瑀几十年来在面对锂电池市场竞争沉浮、技术路线纷繁复杂局面时,始终初心不改的定海神针。
古希腊哲学家亚里士多德曾提出一个哲学命题:“在每一个系统里面,都存在着第一性原理。第一性原理是基本的命题和假设,它不能被省略,不能被删除,也不能被违反。”该原理指的是,回归事物最基本的条件,将其拆分成各要素进行解构分析,从而找到实现目标最优路径的方法。
能量密度高、安全性能好,未来固态电池理想的状态,这也是软包电池根深蒂固的基因优势。然而近一两年来,宁德时代的麒麟电池、比亚迪的刀片电池,特斯拉的4680电池等,来自方形、圆柱电池阵营的各种技术创新层出不穷,而软包电池却鲜有表现。
对此,王瑀举重若轻:“软包电池不创新,是因为软包电池先进。”
他指出,在很多年前,第一代软包电池就已经能够达到300公里以上的续航,当时全世界都在用软包电池。现在在能量密度、续航里程方面,行业知道软包电池都是做最长续航里程车,别的电池做不到。
“像CTP都是想办法追上软包电池的能量密度,想办法降低成本。过去我们一款电芯做了七个车型,它七款电芯做七个车型,很累,而且能量密度上不去,逼着进行创新,逼着先把软包追上去,干掉它。但最终我们的大模组还是领先。”王瑀补充说。
实际上,在过去的4年中,孚能科技也并没有停止过创新,而一直都在寻找下一代的解决方案,SPS大软包就是4年的研究成果。SPS以75%的体积利用率刷新了世界纪录;对比之下,特斯拉4680电池的体积利用率是63%,而宁德时代麒麟电池的体积利用率超72%,均落于SPS下风。
“我们的解决方案是从源头到最后,一个整体的解决方案,不是就解决结构设计,是围绕着源头,就像九几年设立软包电池这样的技术路线,从第一性原理分析,我们再重新设立一个技术路线,再引领。不是去和方形电池等竞争,而是围绕满足整车厂未来的需求。”王瑀强调。
02
软包动力电池“长跑”
可即便如此,在外界看来,软包电池阵营近年来在新能源汽车市场的表现却不尽如人意。以宁德时代、比亚迪等为代表的方形电池阵营势如破竹,以4680为代表的大圆柱电池也声势浩大。特别是在中国市场,软包电池与方形电池、圆柱电池三足鼎立的地位有失势被边缘化的迹象。
不过,王瑀却始终坚定地认为,现在新能源汽车市场还在爆发当中,说动力电池格局已定还为时过早。对于孚能科技来说,时间的长河很长、市场很大,现在还是刚刚开始,还是“赛跑”的阶段,还在“填空”,所以到处都是电池公司。
“我经历过两次淘汰,第一次是在美国,所有电池公司就孚能一家生存下来了,其他很多都是世界500强。第二次是(中国)白皮书之后,最后差不多4家公司垄断了市场近90%左右的电池量,孚能是其中之一。现在是9家公司,市场份额又是90%,你觉得9家能剩多少?”王瑀回顾并反问说。
在王瑀看来,最终能生存下来的公司,首先是有技术,这是保证,才有后续一切可能。二是要有非常清晰的战略,在赛跑的过程当中找准自己的定位。“我找准我的定位,你再大的量也淘汰不了我,因为我是不可缺少的。在这个过程中我可以不断地创新、发展、扩张”。
如果我们展开时间的飞轴,从近10年的市场格局演变来看,软包电池曾是最主流的技术路线。王瑀谈道,在2015年之前,中国市场90%以上的电池都是软包,并没有方壳电池。直到“白皮书”之后,很多软包电池厂没法继续,孚能科技也错过了最好的机会。
“实际上,孚能是行业里第一个解决A0级车以下续航300公里问题的,但是我们在知名度、产能上没有及时跟上。软包也是我们第一个提出来的,后来全世界都在做,包括LG等等。”谈起这些不为外界熟知、但却具开创性的成就,王瑀云淡风轻。
而为公众周知和谈论最多的是,孚能科技与世界最顶级汽车豪门戴姆勒结成的联盟。四年之前,孚能科技“过五关、斩六将”击败国内外强劲对手,拿下戴姆勒超百亿欧元电池订单,令业界大为震动,孚能科技也由此蜚声全球。
“你们在传统行业什么时候听说过,一个企业供给奔驰、宝马这样企业发动机、变速箱?没有吧。2018年孚能240GWh合同订进去,一次性成为戴姆勒最重要的电池供应商,这一下子给了中国和中国电池厂商巨大的机遇。”王瑀描绘道。
用戴姆勒的话说:“我们从来没有签过这么大的单子”。由此可以看出,戴姆勒是有多么青睐孚能科技的软包。事实上,当下软包动力电池的车友圈“并不软”。
以全球的视野来看,海外车企尤其偏爱软包电池。EV
Sales数据显示,欧洲销量靠前的电动汽车中,绝大部分车型采用软包电池,包括戴姆勒、日产、雷诺、大众、现代、奥迪、沃尔沃等。更有研究机构甚至预测,到2030年软包电池在新能源汽车市场渗透率将达45%,几乎达半壁江山。
但是,软包电池又为何让外界看起来似乎陷入了“困境”?
“从主流电池方案来说,你们统计一下全球软包电池的市场占有率、软包电池今年的供货量,加在一起还是很大的。孚能也在增长,我们现在出货量预计会达到14G、15GWh。”王瑀说。但随即他话锋一转,又指出,“看起来增长很多,但别人增长更快。所以相比之下,我们的比例是下降的。但是从我们本身而言,增长量是很快的。”
对于软包电池这种“相对论式的下降”,王瑀坦言,软包电池虽优但目前也有一定问题。那就是制造过程当中的控制非常难,许多工艺和设备都没有,需要重新开发。而不像圆柱和方形电池,都是日本、韩国等做出现成的成熟技术。从上世纪九十年代开始就一直在研发,所以产量很快就可以上去。
“为什么过去几年孚能要‘静默’?”王瑀说,因为要抓紧时间补自己的短板。做汽车电池要做到完全可控,要做百年老店,什么事情都必须控制住,要和世界最先进的制造厂接轨。动力电池是历史机遇,这就要求我们以最快的速度补自己的短板,而不是补市场的短板,市场到处都是订单。
正如王瑀前述所言,新能源汽车市场的竞争是长途耐力赛跑,时间的长河很长,不应计较短期内一城一地的得失。王瑀认为,既然孚能坚信软包是动力电池的优选方案,那么就应该迎难而上,突破前行。
“对于我们搞技术的人,最终还是要找到解决问题的方案,不要走环路,过程当中一定会有很难的情况,我们想办法突破。我们的存在就是找到方向,去解决,而不是逃避,或者赚快钱,否则就丧失了这么多年我们一天到晚搞研究的价值了。”王瑀说。
03
都是“终极梦想家”
对于动力电池的梦想者而言,虽道阻且长,但行则将至。
自从1997年创立公司,孚能科技就是以人类的需求作为终极目标。王瑀认为,要想保护环境,汽车就要实现电动化。那汽车电动化要用什么?最直接的比较就是,电动汽车要做得和汽油车一样的水平(汽油的能量密度约为3500Wh/kg,是当前电池能量密度的10倍以上),也就是说电动汽车的动力能量密度也要达到3500Wh/kg。
“孚能永远是在无人区,3500Wh/kg这个节点往回想,每年做什么、每个阶段做什么?”王瑀表示。
他指出,在2000年时,300Wh/kg能量密度就是动力电池的“门槛”,从2002年开始孚能团队就开始开发300Wh/kg电池。在他看来,300Wh/kg电池如果能够开发出来,电动车就可以进入第一步的普及化。2013年到2015年开发出300Wh/kg电池之后,孚能又马上开发350Wh/kg电池。现在,孚能又在开发800Wh/L工艺以上更高能量密度的电池。
“我们不断在寻找未来在哪里。这些标准都是我们制定的,和任何竞争对手没有关系,我们不断推着自己往前走。”王瑀解释。即便是你已经成为世界上最强的竞争者。但也并不等于就能停下来,也就是说几十年、上百年,只要还做这个产业,自己就要不断和自己“竞争”,去追求下一代。关键是以什么作为你的终极目标。
更何况,汽车电动化之路并非一马平川,整个行业都面临共同的敌人。“对于我们所有新能源汽车、动力电池厂商来说,目前的挑战都是一样的。”王瑀说,过去电池只供给手机、笔记本电脑用,对一致性、寿命等要求都不高。现在做汽车电池,要求15年寿命,要求电池差异、质量达到PPB级别,工艺、设备、管理、技术、人员等全都是挑战。
“有谁说他现在‘完全胜任’,肯定是有问题的,不可能。”王瑀指出,锂电池又是一个实验科学,没有理论,也没有模型,都要靠摸索,经验极其重要。在此过程中,大家肯定都有一个学习、爬坡的过程,就看谁可以很快地把问题解决掉,同时又能够生产出高质量产品,不至于在未来产生问题,这是最重要的。
动力电池是一个全新的领域,前路漫漫、星海茫茫。
对于全球的新能源汽车从业者而言,该如何突围,如何实现动力电池真正的低碳、安全、无焦虑,我们都是这条路上的“终极梦想家”。