卫蓝新能源:在挑战中崛起,探索固态电池研发之路|顺为系

职场   2024-07-24 19:10   北京  

随着全球气候变化加剧和能源结构转型的加速,新能源汽车成为时代的必然选择。在这股浪潮中,电池技术的创新与升级尤为关键。作为新能源汽车的核心组件,电池技术的发展直接关系到整车性能、续航能力和安全性。因此,推动电池技术的革新成为新能源汽车产业的重中之重。
固态电池作为电池技术的前沿,被认为是能够平衡能量密度、安全性和成本等多方面需求的“终极电池”。在全球范围内,各大车企和初创企业都在积极布局固态电池的研发和生产。然而,这一领域的技术壁垒高、研发周期长、投入巨大,唯有持续的资金支持和技术创新才能确保成功。这也凸显了创业投资在推动产业前沿技术发展中的关键作用。
顺为团队长期关注新能源汽车生态新机遇,曾于 2021 年参与「卫蓝新能源」战略融资,并在后续的融资中给予持续支持。创业投资不仅是资金的提供者,更是科技创新的重要推手。顺为团队始终致力于坚持通过投资那些勇于探索、敢于创新的企业,助力它们突破技术瓶颈,加速产品的研发与市场化进程。正是在这样的背景下,卫蓝新能源在多方资本的支持下,专注于固态电池的研发与生产,致力于成为行业的引领者。
在下文中,你将了解到:
  • 从北汽新能源总工程师转型为卫蓝新能源创始人,俞会根的创业历程和动力;

  • 卫蓝新能源如何在固态电池技术路线中选择并最终确立混合固液电池的发展方向;

  • 卫蓝新能源在初创阶段如何面对技术研发和市场拓展的双重挑战;

  • 卫蓝新能源与蔚来汽车合作的契机及其在固态电池量产过程中的突破;

  • 固态电池技术在实现规模化量产和成本控制方面的未来展望和潜力。

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以下为《中国企业家》原文:

文|《中国企业家》记者 任娅斐

编辑|马吉英  图片摄影|邓攀
决定创业时,俞会根已经年近五十。
彼时他在北汽新能源担任总工程师,职位、薪资待遇和福利都不错。投身创业,身边很多亲人和朋友都不理解,也有人劝阻他。但俞会根认为,“如果这个事不做,这辈子一定会后悔”,而且“一定要做一个上市公司”。
2016 年 8 月,俞会根有了一个新身份——卫蓝新能源创始人、董事长兼总经理。这家公司专注于固态电池的研发与生产。
成立 8 年,卫蓝新能源已完成多轮融资,投资方包括小米、蔚来、吉利、华为、天齐锂业等车企与汽车产业链参与者,目前估值超 157 亿元。
在动力电池赛道,固态电池被认为是能平衡能量密度、安全、成本等方面的“终极电池”。中金公司研报认为,半固态、固态电池有望成为贯穿今年全年的主线,2024 年为半固态、固态电池装车元年。
同时,固态电池站上政策风口。今年 5 月,据中国日报报道,中国或将投入约 60 亿元用于全固态电池研发,包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业或获得政府基础研发支持。
据了解,卫蓝新能源目前已申请专利超过 580 项,是同时承担多个国家重点研发计划项目(储能领域和汽车领域)的固态电池公司。
在固态电池赛道,从传统液态电池巨头到初创企业,都希望复制过往企业在液态电池领域取得的成功。这一次,卫蓝新能源能否在风口起飞?

一、选择技术路线

2015 年,俞会根还在北汽新能源任职,主要研究动力电池的技术路线,同时兼任中国科学院物理研究所研究生导师。期间他经常与大学同学李泓见面,双方都对固态电池感兴趣,渐渐萌生了创业的念头。
2015 年底,有位投资人找到俞会根,说如果他想创业,可以投资 2000 万元。虽然这笔钱后来未能到账,但让俞会根看到了资本市场的热忱。
2016 年 8 月,俞会根拉着李泓和陈立泉院士,一起创办了卫蓝新能源,从事固态锂电池的研发,俞会根担任董事长。
俞会根回忆,创业初期最难的就是找到并确定固态电池的技术发展路线。
根据电解质材料差异,固态电池有三条技术路线:聚合物、硫化物与氧化物。三者各有优劣势。聚合物优势是成本低、易于加工,但作为电解质材料,电导率低。硫化物优势是电导率较高,但制备难度较高,成本昂贵。中国更多押注氧化物技术路线。
正是因为国内企业更多选择氧化物技术路线,因此在液态电池与全固态电池之间存有“灰色”地带,即半固态电池。按照电解液的含量,电池可分为液态、固液混合态、全固态。因此,从液态电池到全固态电池是一个渐进过程。而卫蓝新能源能做的,便是逐步降低电解液的含量。
“我们的初心就是做固态电池,但到底怎么做,一头雾水。那时候就觉得有目标,起始点也清楚,但路径不知道,只能反复论证讨论,不断试错,效率低,投入又大。”俞会根称,后来李泓提出来,做混合固态或半固态。在黑暗中摸索长达两年时间后,2018 年,他们最终确认了现在的技术路线。
卫蓝新能源采用原位固态化方案,将部分液体变成固体,电极和电解质之间可以实现较好接触,这便是混合固液电池的核心差异。
刚开始,整个行业都认为半固态电池是一个过渡产品,不可能规模化量产。但在俞会根看来,“半固态路线是短期能够实现量产的最优方案。”
今年 4 月,中国科学技术协会主席万钢到卫蓝新能源调研时,指出“半固态电池是迈向全固态电池的一个台阶,如果你要直接跨过台阶,可不可以?当然可以,但是这个台阶很高,要想跨过去非常难”。这给了俞会根启发。他认为用户只关心电池是否安全、好用以及便宜,而在当下,半固态电池就能很好解决用户痛点。
技术路线确认后,便是漫长的研发、设计与生产。由于资本投入规模大、研发投入产出周期长、技术壁垒高等特点,动力电池成为具有高护城河的行业。
固态电池的研发周期更长。“首先是电芯的研究开发,周期一般在两年左右。其次,电芯开发出来以后,要跟整车厂适配。车企拿到电芯后从开始验证到量产装车,国内车厂大概需要 18 个月,国外车厂大概需要 3 年。如果和整车同平台同期开发,3 年时间可能还不够。对于我们来说,慢则 5 年,快则 3 年半,才能实现固态电池商业化落地。”俞会根说。
这也让这家初创公司面临营收方面的挑战。“如果我只做动力电池,那这期间的营收怎么办?我对股东、对员工怎么交代?”
为了让企业能活下去,卫蓝新能源成立初期,做了很多尝试——做过手机电池、蓝牙耳机电池。在跟小米、华为、OPPO、vivo 等品牌沟通后,俞会根发现消费电池头部集中度很高,挤进去很难。围绕动力电池这一主营业务进行梳理后,俞会根砍掉了很多业务,“当时那个心疼啊,觉得这个业务做得已经挺好了,花了这么多心血,但是不得不砍掉”。
当下,卫蓝新能源聚焦开发固态动力电池、储能电池以及小动力电池的电芯技术,应用覆盖新能源车船、规模储能等行业领域,在北京房山、江苏溧阳、浙江湖州、山东淄博拥有 4 大生产基地。俞会根透露,随着动力电池和储能电池产量提升,今年公司营收将会翻番。
此外,作为创始人,在带领公司完成 0 到 1、走向 1 到 100 时,俞会根也意识到组织力变得尤为重要。如何制定理性的决策,最大程度防止执行层面动作变形,将组织效率和管理效率发挥到最大化,这些都是需要不断迭代的核心。

二、量产化挑战

2021 年 1 月,蔚来创始人、董事长、CEO 李斌在 NIO Day 上发布首款旗舰轿车 ET7,称该车将搭载 150kWh 半固态电池,能量密度高达 360Wh/kg,可实现续航 1000 公里。由此,仍属非主流的固态电池成为业内热议的焦点。卫蓝新能源也被更多人熟知。
卫蓝新能源公开的客户不多,其中最大的客户便是蔚来汽车。
与蔚来的合作有很多机缘巧合。俞会根回忆,当时蔚来想把电动汽车的续航里程做到 1000 公里以上,在对电池的性能指标评估测算后,认为电池容量至少要达到 150 度电,能量密度必须突破 300Wh/kg。业内一般认为,液态锂电池的能量密度上限为 300Wh/kg,而固态电池能突破这一上限,实现同等电池体积下更高里程的续航。这一点对于采用换电模式的蔚来汽车更为重要,规模化的换电需要保持电池的尺寸一致。
但当时蔚来可选的动力电池企业并不多。“有的不建议他们做,有的不愿意配合。”俞会根说。
2020 年初,卫蓝新能源的固态锂电池项目入选了中关村颠覆性创新“拟支持技术研发和成果转化项目”,该电池的能量密度达到了 350Wh/kg,这引起蔚来的关注和重视。2020 年,蔚来汽车电池系统副总裁曾士哲约俞会根在上海见面聊了几次,很快双方达成合作。
接下来是选址。俞会根回忆,2021 年整个上半年,他们在多地进行选址,最终确定在湖州基地生产汽车动力电池。2021 年 10 月,湖州基地开工建设,2022 年 6 月全面建成投产。
由于成本高且测试周期长,要实现固态电池上车,卫蓝新能源面临诸多挑战。
“没有大规模生产固态电池的经验,材料体系、团队、设备都是新的,几乎无从下手。”俞会根说。当时在湖州负责落实项目的总经理一筹莫展,时常向他诉苦。为此,俞会根专门去了一趟基地做思想工作,他强调了 6 个字:认真、学习、坚持。
蔚来的支持力度也很大。“这是联合开发项目,他们投入了大量的人力、物力和财力,派了 100 多人驻场。”俞会根回忆,后来经过大概半年时间,问题少了,大家对量产交付也越来越有信心。
2022 年 11 月底,湖州基地车规级固态动力电芯正式下线。2023 年 6 月,卫蓝新能源宣布将 360Wh/kg 锂电池电芯交付给蔚来汽车。同年 12 月,150kWh 超长续航电池包在李斌的直播中实测过关。2024 年 4 月 3 日,蔚来宣布该电池包正式步入量产阶段,且首块 150kWh 量产电池包正式下线,该电池包已于今年 6 月投入使用。
目前,蔚来对该电池包的策略是“只租不售”。 蔚来联合创始人、总裁秦力洪曾对此解释,主要是因为“150 度电池包的成本很高,相当于一辆 ET5 的整车价格(75kWh 电池版整车售价 29.8 万元起,租赁 22.8 万元起)”。
蔚来采取换电模式,对电池成本相对不敏感。但对其他车企而言,电池成本直接体现在售价上。当前,半固态电池成本几乎是液态电池的 2 倍,这也是半固态电池没能大规模进入市场的主要原因。
俞会根透露,今年能将其与三元电池的成本差距控制在 10% 以内。未来随着产量提升,特别是正极材料降本,半固态动力电池整体成本会与液态电池持平。届时安装半固态电池,会成为车企的一个降本选项。俞会根预测,全固态电池产业化之后,会比液态三元锂电池成本降低 10%~20%。
规模化量产也有助于降本。俞会根坦言,只有具备足够多的产能,他们与上游企业谈判时才能有更大议价权,同时也能满足更多车企需求。至于拐点何时到来,俞会根判断,真正的爆发可能是在 2026 年,届时会有更多车企搭载卫蓝新能源的半固态电池。据了解,今年卫蓝新能源会与 3 家车企达成合作。
当下对卫蓝新能源来说,首要任务仍是全力以赴保供蔚来。
“目前产能还处在爬坡阶段,在产能有限的情况下,我们必须小步快跑,先确保将产品交付给蔚来,之后逐渐扩大规模。与三四家车企达成合作,先解决了从 0 到 1 的过程,再依靠规模降本,实现从 1 到 N 的过程。”俞会根表示。
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