DCRC（solid power）固态电池技术重量级玩家

你需要看到这些趋势，拥抱他们，而不要等到迫不得已的时候才去参与。 ---贝佐斯

从我7月3日发布第一篇关于$Decarbonization Plus Acquisition Corporation III(SLDP)$  的调研文字以来，其股价一直围绕10美元上下窄幅波动，近来呈现缓慢而稳健的上升趋势。这明显预示着DCRC与solidpower的合并上市将于本季度如期到来。

上文《关注DCRC，跟着宝马、福特一起押宝固态电池技术》概要性介绍了solid power的基本面，本文向读者们提供具体的数据来支持我的看多观点（以下内容摘译自SEEKING ALPHA）

一 生产制造

我不会在这里埋下线索。也许，Solid Power公司取得的最大发展成就是其电池的可制造性。可扩展性是许多实验技术面临的最大挑战之一，固态电池也不例外。Solid Power明白这一点，并围绕可制造性开发了他们的电池。

Roll-to-roll manufacturing是首要的电池制造方法，Solid Power公司将其作为独有的制造工艺。自2019年以来，Solid Power一直在运营其试验工厂，并在2020年初将其升级为连续制造工艺。该设施的年发电量可达6.5兆瓦时/年，对于一项开发技术来说，这是一个相当可观的水平。同样，最重要的是，该公司有能力成功展示其利用现有电池制造技术大规模生产产品的能力。

通过使用Roll-to-roll的制造方式生产电池，Solid Power极大地减少了合作伙伴对现有生产设备进行重新装备的需要，这是一项昂贵和耗时的努力。电解液填充的消除和多个电池调节步骤(充气，老化，电池格式化，等等)预计将是一个净积极的生产采用。它还减轻了人们的担忧，即目前对制造设备的投资将在未来10年内过时。其他开发商却不能这么说。

简单的事实是，Solid Power正在运营一个试点工厂，这是一个相当了不起的成就。著名的竞争对手$Quantumscape Corp.(QS)$ 目前还没有运营自己的试验性工厂，但计划在2023年之前开设一家。可制造性是一个需要解决的重要问题，通过在整个开发过程中自始至终的Roll-to-roll理想的制造方法，Solid Power在这方面处于领先地位。不过，除了可制造性，固态电池的发展还有很多。

二 研发进展

如果你还记得，QuantumScape在今年早些时候发布了它的第一个多层单元。这款四层电池被认为是该公司迈出的巨大发展步伐，但与Solid Power去年推出的22层电池相比，这款电池还是有相当大的差距。Solid Power的这款第二代多层电池标志着该公司拥有的另一个发展优势，就在他们推出第一代10层电池的几个月后。

制造多层电池，类似于解决可制造性问题，一直是这些电池开发人员的另一个困难领域。Solid Power的22层电池具有20安培小时(“Ah”)的容量，这是他们第一代电池2Ah容量的另一个强大改进。为了说明这些数据的背景，iPhone电池的容量约为2.65Ah。或许更好的比较是特斯拉(Tesla)的2170电池芯(用于Model 3和Model Y)，它们的容量为5Ah现在，单个电池的容量并不重要，因为一个更大的电池很容易比一个能量密度更高的小电池有更大的容量。然而，这种规模确实表明Solid Power的制造流程和当前能力是可扩展的。从成本的角度来看，单个电池的容量也很重要，因为拥有50个大电池比拥有数百个小电池要便宜得多。。

回到能量密度方面，Solid Power公司声称，这些第二代电池目前的能量密度为330Wh/kg，到2022年有望达到400Wh/kg。同样，作为参考，特斯拉的2170电池的能量密度约为260Wh/kg。在公告发布时，Solid Power已经向商业合作伙伴和第三方实体运送了400多个电池，以验证他们的结果并进行自己的压力测试。

Solid Power还测试并超越了其他重要的性能指标，包括在-10℃至70℃的环境下工作的能力，以及250+的循环寿命。在发表文章时，该公司受到时间的限制，这意味着他们当时只完成了250个周期的测试。实际表现可能更高。该公司还测试并验证了在15分钟内充电50%容量的能力。Volta Energy Technologies是一家专注于能源技术投资的公司，也是Solid Power的合作伙伴，该公司对宣布的进展发表了评论

“Volta一直在寻找创新的、电动电池，有明确的市场路径。这是我们所见过的商业上最先进的固态金属锂技术。Solid Power对规模扩张的证明是我们乐于投资的一个与众不同之处。

据Solid Power公司称，伏尔泰能源公司的评论相当能代表现实，下面的图片也证实了这一点。与其他同行相比，Solid Power似乎在发展方面走得最远。不过，公平地说，丰田(Toyota)、现代(Hyundai)、三星(Samsung)、LG (LG:LGCLF)和松下(Panasonic:PCRFY)都是潜在客户，这意味着只有这两家公司的发展里程碑才真正重要，因为它们不开发自己的电解质。这并不是说电解质的开发不重要或不令人印象深刻，只是其他公司只是简单地使用Solid Power，因此该组件与他们的总体制造计划无关。然而，他们可能希望在未来使用自己的电解质，这将使这一点值得注意。

最近，3月24日，Solid Power宣布其技术发展取得了进一步进展。该公司在该版本中披露的一个进展是创造高含量硅固态电池，其优点在这里讨论。据推测，硅增加了电池的能量密度，但在充电状态下膨胀了300%，这使得它基本上无法用于电动汽车电池。虽然少量的元素可能被添加到阳极略提高效率,通常不超过总数的5%阳极的体重,更大的结构完整性的固态电池允许solid power想办法增加这种添加剂材料进一步提高能量密度。据Solid Power公司营销主管威尔·麦肯纳(Will McKenna)称，他们已经能够将阳极的硅含量按重量计算提高到50%以上，这在业界尚属首次。

在同一份声明中，Solid Power还宣布创造了他们的“全固态平台”，该平台将能够在相同的电解质和阳极设计上使用各种不同的阴极化学物质。这篇文章深入探讨了每个特定的阴极及其优缺点，但一般需要理解的是，所有阴极，从NMC到LFP，都有一个取舍。例如，LFP非常便宜，寿命长，但能量密度差，而NMC能量密度大，寿命一般，制造成本较高。通过允许合作伙伴灵活选择他们想要的阴极，产品的整体可用性再次提高

例如，大众汽车(OTCPK:VWAGY)计划在其经济型汽车上使用LFP，在大规模生产中使用无钴阴极，在高端或高性能汽车上使用NMC。通过灵活地使用相同的电池基础设计，只改变阴极以适应特定的生产需要，Solid Power是一个更适合商业的公司。三星电子计划在今年年底之前开始生产高硅电池，并在明年实现100Ah容量电池的生产。高硅电池将更有助于固态电池的快速充电优势。但这都是现在，真正的兴趣点是当它的电池实际使用时，Solid Power希望在未来的地方。

三 终极性能目标

为了解决这个问题，该公司计划在2026年之前不开始生产使用这种电池的消费汽车。然而，从2022年初开始，Solid Power将进入汽车认证，并将在2025年开始生产用于汽车的电池——比使用这些电池的汽车上路早一年。目前，这意味着将电池发送给合作伙伴宝马和福特。这是开发过程中的重要一步，将使Solid Power开始将其技术与当前的电动汽车设计相匹配，并应加快开发工作。这也让我对公司实现2026年目标的能力充满信心，因为我觉得这是一个保守的估计，实际上与他们目前的开发进度一致。

接下来是电池的实际性能，下面的图片很好地展示了固态电池在能量密度方面相对于传统锂离子电池的巨大优势。最终，Solid Power公司希望达到560Wh/kg的能量密度，这比他们目前的测试条件有了令人难以置信的改善。这将通过下一代阴极材料成为可能，而目前的NMC阴极随着电池的进一步发展，预计容量为440Wh/kg。值得一提的是，特斯拉的电池密度为260Wh/kg。为了量化其影响，我们假设Solid Power只是将能量密度增加了一倍——汽车制造商可以在不增加额外成本的情况下将汽车行驶里程增加一倍，或者将电池成本减半，实现同样的行驶里程。

从成本方面来看，Solid Power相信他们的技术可以将电动汽车电池组的成本从现在的142美元/千瓦时降至85美元/千瓦时。电池作为电动汽车中最昂贵的部件，降低成本是提高电动汽车销量和消费者接受度的一个非常重要的因素。电动汽车的另一个常见抱怨是充电时间太长。虽然绝大多数充电都是在家里完成的，但Solid Power的电池可以在10分钟内完成90%的充电。这使得电动汽车的公路旅行比以前更加愉快。

Solid Power还吹嘘其电池带来的安全优势，不过这并不是该公司独有的。全固态电池消除了新闻中提到的易燃、液体和电解质，进一步提高了电动汽车的安全优势。Solid-Power的电池也有望增加汽车的使用寿命，在需要更换之前可以续航近40万英里。

Solid Power的电解质开发也值得关注，因为它有望成为其业务和竞争优势的另一个主要组成部分。下图展示了Solid Power目前的电解质的性能，以及他们预期的发展方向。作为参考，Solid Power还包括了竞争化学产品的性能，比如QuantumScape等公司青睐的LLZO电解质。电导率对于提高功率密度、提高充放电次数非常重要。金属锂的稳定性、枝晶电阻和富镍阴极的可比性都与提高电池寿命有关，而低材料密度允许更大的能量密度。如下图所示，Solid Power似乎提供了迄今为止最全面的解决方案。