清陶能源：“未來之星”的“獨(dú)步法則”

文 江川（北京）

8月13日，2023年“未來之星——年度21家高成長性創(chuàng)新公司”名單發(fā)布。清陶（昆山）能源發(fā)展股份有限公司（以下簡稱“清陶能源”）位列第一。從2001年到2023年，共有483家創(chuàng)新公司入選過“未來之星”，包括曾經(jīng)的騰訊、阿里、百度、小米等。

每個時代都有商業(yè)新物種，和20年前的互聯(lián)網(wǎng)公司一樣，如今的新能源企業(yè)也被寄予厚望，它們不僅要自身取得成功，還要推動整個產(chǎn)業(yè)升級迭代。

就目前而言，新能源企業(yè)大有可為的是汽車市場。據(jù)IDC發(fā)布的報告《2022—2026中國新能源汽車市場趨勢預(yù)測》顯示，中國新能源汽車市場規(guī)模將在2026年達(dá)到1598萬輛的水平，年復(fù)合增長率35.1%。屆時國內(nèi)新能源汽車的新車滲透率將超過50%，保有量在整個汽車市場中的占比將超過10%。在全球范圍內(nèi)“減碳”的大背景下，汽車行業(yè)設(shè)定的目標(biāo)是在2050年實(shí)現(xiàn)零排放，這要求各國在2035年停售傳統(tǒng)燃油車。

盡管新能源汽車市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，但電池續(xù)航問題一直是發(fā)展掣肘。目前，液態(tài)鋰電池已經(jīng)接近能量密度上限，最優(yōu)秀的也只能達(dá)到170Wh/kg、180Wh/kg。新能源汽車電池亟需一場技術(shù)變革，來帶動整個產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。而固態(tài)電池就是這場技術(shù)變革的關(guān)鍵點(diǎn)。和傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池采用溶劑、鋰鹽、添加劑等組成液態(tài)電解質(zhì)不同，固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)，其能量密度能夠輕松突破300Wh/kg，理論上能夠達(dá)到700Wh/kg，有助于大幅提升電動汽車?yán)m(xù)航里程。

圖/視覺中國

誰掌握了固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)，誰就掌握了新能源汽車市場的話語權(quán)。成立于2016年的清陶能源，在固態(tài)電池技術(shù)上的創(chuàng)新主要集中在核心材料、生產(chǎn)工藝和系統(tǒng)集成上。材料方面，清陶能源在固態(tài)電解質(zhì)、復(fù)合正負(fù)極材料方面都實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的國際領(lǐng)先，并有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，同時在鋰電池納米陶瓷隔膜材料方面也實(shí)現(xiàn)了技術(shù)引領(lǐng)；生產(chǎn)工藝方面，清陶能源的干混和干壓工藝能最大限度發(fā)揮現(xiàn)有電池材料的容量；系統(tǒng)集成方面，清陶能源也在電池形狀和組成方式上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，讓電池組整體安全性和集成效率都顯著提升。

基于這三大核心競爭優(yōu)勢，清陶能源僅用了7年時間，就成為估值超200億的新能源明星企業(yè)。

從高校實(shí)驗(yàn)室破繭而出

在成百上千的高校實(shí)驗(yàn)室科研成果中，真正被轉(zhuǎn)化成功的鳳毛麟角。在清陶能源總經(jīng)理李崢看來，成果轉(zhuǎn)化的“難點(diǎn)”就在于把高校里的科研成果真正變成好產(chǎn)品、好企業(yè)，這個轉(zhuǎn)化鏈條很長，需要打通、協(xié)同各方創(chuàng)新資源。“成果轉(zhuǎn)化離不開創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈‘四鏈融合’，特別是一般科技成果轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品附加值高，要形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模化效應(yīng)，無形中難度大大增加。成果轉(zhuǎn)化要成功，光有好技術(shù)是不夠的，還需要有好的創(chuàng)新環(huán)境、產(chǎn)業(yè)資源支持、企業(yè)成長的土壤?！?/p>

2016年成立的清陶能源正是中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授南策文的固態(tài)鋰電池成果轉(zhuǎn)化項目。這支平均年齡只有30歲的創(chuàng)新團(tuán)隊，不僅率先實(shí)現(xiàn)了固態(tài)鋰電池的產(chǎn)業(yè)化，建有國內(nèi)首條固態(tài)鋰電池生產(chǎn)線，還構(gòu)建了完備、自主可控的知識產(chǎn)權(quán)體系。目前，清陶能源已獲得342項專利授權(quán)，其中四成多是發(fā)明專利。

清陶能源實(shí)現(xiàn)固態(tài)鋰電池技術(shù)從高校實(shí)驗(yàn)室到市場化、產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化的轉(zhuǎn)變，這背后并非一帆風(fēng)順。

2015年，中科院院士、清華大學(xué)教授南策文團(tuán)隊在清華大學(xué)“昆山周”活動中，深深被昆山的營商環(huán)境、優(yōu)惠政策吸引。2016年11月，南策文院士便帶著馮玉川、李崢等人在昆山開發(fā)區(qū)成立了清陶能源，致力于固態(tài)鋰電池的技術(shù)開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

其實(shí)，在清陶能源成立之前，南策文團(tuán)隊已經(jīng)在固態(tài)電池領(lǐng)域進(jìn)行了長達(dá)近20年的研發(fā)。2002年，馮玉川所在的課題組就開始進(jìn)行固態(tài)鋰電池及其關(guān)鍵材料的研發(fā)工作；2006年，和日本豐田公司開展固態(tài)電解質(zhì)材料開發(fā)的深度合作；2011年，與華為開展相關(guān)合作……

但是直到2016年11月清陶能源成立之時，全球固態(tài)鋰電池仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，主要面臨電解質(zhì)和正負(fù)極材料的集成、鋰離子電導(dǎo)率、生產(chǎn)技術(shù)和工藝等多項挑戰(zhàn)，并未進(jìn)入中試和產(chǎn)業(yè)化階段。

清陶能源成立初期也遇到不少挑戰(zhàn)。清陶能源創(chuàng)始人、董事長馮玉川回憶，當(dāng)時受生產(chǎn)規(guī)模和資金實(shí)力的限制，清陶能源在市場中并不具有很強(qiáng)的競爭力。為了解決這個問題，清陶創(chuàng)始團(tuán)隊沖在生產(chǎn)、銷售、研發(fā)一線——生產(chǎn)任務(wù)重的時候，大家一起拼生產(chǎn)；為了打開銷路又要親自到全國各地與客戶溝通洽談。

然而，僅僅過了兩年，到2018年11月，清陶能源就建成全國首條固態(tài)鋰電池量產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)固態(tài)鋰電池技術(shù)從高校實(shí)驗(yàn)室到市場化、產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變。同年，清陶能源獲首批昆山市“頭雁人才”團(tuán)隊資助1億元。

到2020年，清陶能源已建成全球首條固態(tài)動力鋰電池規(guī)?；慨a(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)由0.1GWh到1GWh的產(chǎn)能升級。同年，搭載清陶能源固態(tài)電池系統(tǒng)的新能源汽車——哪吒U純電動汽車樣車正式下線。這臺樣車是國內(nèi)首次公開的可行駛的固態(tài)電池樣車。此番下線標(biāo)志著清陶能源在固態(tài)電池汽車技術(shù)研發(fā)上邁出關(guān)鍵一步。

2021年，清陶能源獲評江蘇獨(dú)角獸企業(yè)，估值破百億。

吸引各路資本爭相競投

一路走來，清陶能源斬獲多輪融資。2023年5月31日，上汽集團(tuán)和清陶能源簽署了增資擴(kuò)股協(xié)議和戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，上汽集團(tuán)將通過嘉興創(chuàng)頎、嘉興頎駿一號向清陶能源追加投資不超過27億元。此前，上汽集團(tuán)已于2020年、2022年先后參與清陶能源E +輪、F++輪融資。本次追加投資完成后，上汽集團(tuán)將間接持有清陶能源約15.29%的股權(quán)，成為清陶能源第一大機(jī)構(gòu)投資者。而隨著本輪融資的敲定，清陶能源總體估值達(dá)到243.4626億元。

值得一提的是，清陶能源的投資方不乏上汽、北汽、廣汽等知名投資機(jī)構(gòu)的身影。早在2015年，峰瑞資本早期項目負(fù)責(zé)人朱祎舟和同事便注意到南策文院士團(tuán)隊，并做了大量調(diào)研，很快敲定了投資。

2016年，清陶能源完成A輪和B輪融資，投資方正是峰瑞資本。峰瑞資本創(chuàng)始合伙人李豐曾感嘆，2016年初投的時候，清陶能源估值也就幾千萬元，當(dāng)時也很難預(yù)想到它會變成今天一級市場估值百億的公司。

不到一年時間，清陶能源完成了C輪融資，估值大漲。

2019年，清陶能源已經(jīng)建成了固態(tài)鋰電池量產(chǎn)產(chǎn)線，同年完成C輪及C+輪兩輪融資——其中C輪融資由北汽產(chǎn)投、中銀投資主導(dǎo)，早期投資人峰瑞資本繼續(xù)跟投；C+輪融資由北汽產(chǎn)投領(lǐng)投，昆山國科創(chuàng)投、峰瑞資本跟投。

2020年，清陶能源完成E+輪融資，由上汽集團(tuán)領(lǐng)投，昆山國創(chuàng)投資集團(tuán)、淮安市淮上英才創(chuàng)投跟投。緊接著，清陶又完成了E＋＋輪融資，廣汽資本投資。2021年，清陶能源完成F輪融資，上海科創(chuàng)基金領(lǐng)投，新鼎資本、科森科技、峰瑞資本、上海博福等機(jī)構(gòu)參與，至此估值邁上百億新臺階。

近年來，清陶能源與上汽、北汽、廣汽等多家主流車企建立合作關(guān)系，不斷拓展應(yīng)用市場。2022年7月，由清陶能源、上汽恒旭、昆山華電等共建的新能源電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群在昆山正式啟動，將推動形成產(chǎn)業(yè)投資、智能生產(chǎn)裝備、先進(jìn)電池制造等新能源電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新新格局。

清陶能源在投資人眼里最值錢的兩個標(biāo)簽：一是產(chǎn)投資源極強(qiáng)；二是院士帶隊。清陶能源是中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授南策文的固態(tài)鋰電池成果轉(zhuǎn)化項目。南院士是全球固態(tài)電池研究領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，他在這個方面的專利和研發(fā)進(jìn)度都很靠前。

“未來之星”擘畫未來

作為新能源汽車行業(yè)的一個重要發(fā)展方向，固態(tài)鋰電池在最近幾年里取得了快速的進(jìn)展，已經(jīng)形成了一股勢力。固態(tài)鋰電池并不是單一的產(chǎn)品，而是一條全新的賽道。在這條賽道上，整個電化學(xué)儲能的能量密度會得到更快速的提升。

電動汽車自燃問題一直備受關(guān)注。和燃油車不同，自燃的電動汽車往往是新車，而且絕大部分都是沒有經(jīng)過改裝、原廠狀態(tài)下的車型，這導(dǎo)致很多車主對電動汽車望而卻步。電動汽車自燃，液態(tài)電解液是背后最大的元兇。因?yàn)橐簯B(tài)電解液的穩(wěn)定性較差，需要加上各種溫控措施。相比之下，半固態(tài)電池或固態(tài)電池的液態(tài)物質(zhì)大幅度減少。當(dāng)發(fā)生碰撞的時候，可有效避免自燃或者產(chǎn)生爆炸等情況。

固態(tài)電池的核心材料是固態(tài)電解質(zhì)。清陶能源通過對固態(tài)電解質(zhì)，以及正極和負(fù)極等核心材料的創(chuàng)新，包括對正極的包覆、負(fù)極材料的改性，以及固態(tài)電解質(zhì)的復(fù)合配方，避免了現(xiàn)有液態(tài)鋰電池易燃易爆現(xiàn)象。

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，全固態(tài)電池可以做到10分鐘完全充滿，即使是半固態(tài)電池，從0—80%充電只需要10分鐘，充電10分鐘，就能夠續(xù)航800公里。目前，業(yè)內(nèi)比較領(lǐng)先的液態(tài)電池可以完整循環(huán)1200次左右，如果按照續(xù)航里程500公里計算，大約能夠行駛60萬公里，但是因?yàn)閷?shí)際使用條件下，很難達(dá)到理想的循環(huán)次數(shù)。在電池壽命方面，半固態(tài)電池常溫情況下可完整循環(huán)2000次，容量保持率在85%以上，而固態(tài)電池甚至可以達(dá)到5000次以上的循環(huán)次數(shù)。

李崢表示，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢角度來說，核心是材料的迭代，材料升級之后一定會有工藝的升級和設(shè)備開發(fā)跟進(jìn)，最后實(shí)現(xiàn)從半固態(tài)到全固態(tài)的轉(zhuǎn)變，液體含量不斷下降，能量密度不斷提高，安全性能得到進(jìn)一步提升。同時，通過規(guī)?；漠a(chǎn)品提升產(chǎn)品優(yōu)良率和一致性，從而帶來單位成本的不斷下降，實(shí)現(xiàn)多層次協(xié)同創(chuàng)新。

李崢坦言，清陶能源最重要的競爭力，是自己摸索出的核心材料和生產(chǎn)工藝。企業(yè)對于核心的掌控力越強(qiáng)，未來的迭代效率就越高。清陶能源固態(tài)電池研發(fā)的迅速發(fā)展，一方面來自企業(yè)在“核心材料+工藝設(shè)備”技術(shù)進(jìn)階的路徑上不斷迭代優(yōu)化，另一方面是企業(yè)不斷提高工程化能力和極限制造能力。

近年來，清陶能源分別與北汽、上汽和廣汽等多家車企在固態(tài)電池領(lǐng)域進(jìn)行合作。通過和整車廠合作，清陶能源參與到整車廠的車型規(guī)劃和路線規(guī)劃過程中，除了能掌握第一手技術(shù)數(shù)據(jù)之外，還能根據(jù)市場要求匹配不同的技術(shù)體系，把技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品優(yōu)勢，助力車企品牌向上。

清陶能源第一代產(chǎn)品是半固態(tài)電池，液含量在5%—15%之間，能量密度在240—420Wh/kg之間。據(jù)悉，清陶能源第二代準(zhǔn)固態(tài)電池已完成了小試，現(xiàn)已進(jìn)入中試，液含量小于5%，能量密度為400—500Wh/kg；第三代全固態(tài)電池內(nèi)沒有任何液體，目前已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室階段的驗(yàn)證，正在進(jìn)行產(chǎn)線的設(shè)計和工藝開發(fā)相關(guān)工作，能量密度在500Wh/kg以上。

隨著固態(tài)電池技術(shù)的成熟，清陶固態(tài)鋰電池產(chǎn)品獲得眾多新能源車企、特種和儲能單位的青睞，采購需求旺盛，正處于爆發(fā)式增長階段。馮玉川表示，“未來，我們將開發(fā)更多原創(chuàng)新型固態(tài)鋰電池技術(shù)與產(chǎn)品，既更好地滿足廣大消費(fèi)者綠色出行的需要，又助力政府實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，讓量產(chǎn)的固態(tài)動力鋰電池從昆山出發(fā)走向全國、走向世界?！?/p>