中国储能网讯:固态电池热度不减。
在锂电主流技术及竞争格局稳固的局面下,就如本公众号前期所言,固态电池已经成为目前锂电创新的最强期待,没有之一。
那么,最强期待在哪里?
如果仅仅是替代液态技术,做一个延续性创新,显然是不够的,关键是能否在技术革命的同时,推动产业格局的天翻地覆,尤其是改变当前锂电行业“一家独大”的竞争格局。
固态电池的新兴企业确实分外卖力。
关于新兴企业是否能够通过新兴技术颠覆传统巨头,是一个普遍关注的超级课题,畅销书《创新者的窘境》进行了分析,论述了“领先企业如何被新兴企业颠覆”,并提出了著名的“破坏性创新”概念,该书写于1997年,畅销近30年,不断被验证,对乔布斯、贝佐斯等大佬影响巨大。
那么,固态电池能否成为破坏性技术?
这里就参考《创新者的窘境》,看看固态电池作为一门新兴技术,是否是破坏性技术,是否能够支撑新势力推翻旧巨头,进而打破现有“一家独大”的竞争格局。
01
新兴技术挑战传统巨头的经验
传统巨头如何被新兴企业颠覆?
关键看新兴技术是“破坏性创新”,还是“延续性创新”?
根据《创新者的窘境》,“破坏性创新”总结下来需要具备几个特点:一是需要有独特价值,二是价格相对便宜,三是技术逻辑相对简单,四是先从边缘市场起步,五是具有颠覆性的潜力。
当然这是理想的标准,我认为不一定需要完全具备,也要结合具体的产业特点。具体大家可以自己看看《创新者的窘境》,仁者见仁智者见智。
需要强调的是,“破坏性创新”与“延续性创新”的一个重要区别是面向的目标市场不同,“延续性创新”面向成熟的主流市场,而“破坏性创新”在初期则是面向崭新的细分市场,且往往是主流市场看不起的边缘市场。
02
固态电池是“破坏性创新”吗?
对比上述五点,固态电池并不完全符合要求。
第一,固态电池确实具有独特的价值,这个毫无疑问。传统锂电池中的液态电解质具有高腐蚀性、易燃、抗氧化性较差等特点,在安全性和能量密度上有天花板。而固态电池采用固态电解质,可以大幅提升安全性、能量密度、循环次数和低温性能等特性。
第二,在成本方面,固态电池目前处于发展初期,受制于原材料和工艺,成本还在2.0元/Wh以上,而目前液态电池的成本已经0.4元/Wh左右,固态电池预计要十年左右才有望与液态电池持平,价格上暂无优势。
第三,固态电池的技术逻辑并不简单,这也是为什么迟迟不能量产的原因,既涉及聚合物、氧化物、硫化物等固态电解质材料的创新,还涉及固体电解质制备、电极涂覆、电池组装等生产工艺及设备的创新,这些创新涉及材料、工艺、结构以及设备等,而且彼此相互依赖,相互掣肘,是一个系统工程。
第四,从目标市场来看,先从边缘市场起步,而非主流市场起步,这个倒是现实情况,固态电池预计先从机器人、飞行器等细分领域切入,而不是目前主流的电动汽车和储能市场,开始不跟传统巨头硬碰。
第五,是否具有颠覆性的潜力,这个毫无疑问,固态电池理论上可以取代液态电池,从边缘市场逐步渗透到电动汽车、储能、3C等主流市场。
综上五点可以看出,固态电池在现阶段只能说具有一定的“破坏性”潜力,主要障碍一是成本不够便宜,二是技术突破不够迅速。现阶段主要取决于成本是否能够迅速下降到边缘市场的接受点。
03
可能的突破点在哪里?
不过,固态电池也有一定的时代机遇。
前边强调了,“破坏性技术”有一个重要且鲜明的特点。那就是先从边缘市场切入,然后再进入主流市场,也因此新势力可以打旧势力一个措手不及。
当前,传统的液态锂电技术已经基本满足电动汽车及储能的需求,能量密度、安全性等虽然不达满分,但早已远远合格,这个从电动汽车的渗透率及储能行业的发展速度上就已经证明。
为此,固态电池对电动汽车及储能行业已经缺少弹性,敏感性不强,如果继续围绕电动汽车及储能行业领域的锂电技术创新,那么可以确定为“延续性创新”,而不是“破坏性创新”,很难打破现有竞争格局。
相反,如果能够在电动汽车及储能这些已经成熟的主流市场之外,在机器人、飞行器、电动船舶等特殊应用场景的边缘市场率先推广,后续再反攻成熟的电动汽车及储能市场,那么就属于典型的“破坏性技术”了,那就有望挑战现有竞争格局了。
换言之,如果新兴技术没有什么边缘市场可以切入,只能在原有旧势力的主流市场进行竞争,那么只能算是“延续性”创新,不能算是“破坏性”创新,也很难挑战旧巨头的竞争格局,这也是过去这些年锂电行业的真实写照。
从这个角度来看,固态电池是具备一定条件的。
目前,固态电池在机器人、飞行器、电动船舶甚至电动飞机等边缘市场具备一定的优势,这恰恰是独立于传统的电动汽车、储能等主流市场之外的边缘市场。
相较于成熟的电动汽车及储能市场,这些边缘市场对电池的能量密度、瞬间放电倍率及安全性等要求都更为严苛,这构成了极高的技术壁垒和产品附加值。
比如,人形机器人在工业场景的应用,那肯定不是朝九晚五,理论上需要具备24小时的持续工作能力,而目前电池单次充电续航时间仅为4-6小时。
而边缘市场在初期市场规模较小,客户需求个性化,传统巨头自然是无暇顾及,或者不会投入战略性资源,服务也跟不上,可能也看不上,这就为新势力创造了机会。
碰巧,这些边缘市场正在迎来快速发展机遇。
综上,边缘市场这个角度,恰恰是固态电池是否能够成为破坏性技术,并颠覆竞争格局的关键,也是突破点。
04
未来是否值得期待?
可见,边缘市场是关键。
固态电池纵然价值优势突出,但目前成本确实太高,且降本需要一定的时间,短期内要替代液态电池在成熟的电动汽车及储能市场,很难。
所以,近期重点还是优先切入对性能要求较高且对价格相对不敏感的边缘市场,尤其是新势力,以时间换空间,等到成本大幅下降之后再切入传统的主流市场,这是才有挑战锂电传统竞争格局的机会。
可见,从边缘市场切入,是固态电池成功的关键,更是新势力挑战旧巨头的关键。
在边缘市场,比如人形机器人领域,单个用电量在1-3kWh不等,宇树H1机器人是0.864kWh,特斯拉Optimus是2.3kWh,Figure 02人形机器人则是2.25kWh,总成本占比不高,但性能又敏感,甚至可以按照产品定价而不是电量定价,推广更加容易。
我们也确实看到新势力或锂电二三线玩家,将重点放在边缘市场,毕竟放在传统动力电池甚至储能领域,难度太大。
近期,孚能科技为一项10亿美元eVTOL机型配套其第二代半固态动力电池,其能量密度已达到330-350Wh/kg,循环寿命超过4000次。
此外,蜂巢能源也明确提出“eVOLT+人形机器人”为其新兴业务重点,第一代半固态电池能量密度300Wh/kg,预计2025年量产;第二代半固态为360Wh/kg、78Ah,定位低空飞行器;第一代全固态电池能量密度突破400Wh/kg、68Ah,应用于低空飞行和汽车,甚至人形机器人。
总之,固态电池成功与否,或者说新势力能否挑战旧巨头,能否打破现有竞争格局,表面上是技术进步及成本下降,实际上则取决于边缘市场的推广进度,而不是电动汽车、储能等传统主流市场,这是是否“破坏性创新”的关键,否则继续“一家独大”。