固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“催化劑”來(lái)了。

近期有媒體報(bào)道稱，中國(guó)或投入約60億元鼓勵(lì)有條件的企業(yè)對(duì)全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開(kāi)展研發(fā)，寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)新能源和吉利共六家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。

智車星球多方求證后得知，我國(guó)確實(shí)計(jì)劃對(duì)固態(tài)電池技術(shù)進(jìn)行扶持，但當(dāng)前獲得政府研發(fā)支持資金的企業(yè)名單并未最終確定。

一方面是政策的大力扶持，另一方面是上汽、蔚來(lái)等車企推出搭載半固態(tài)電池的車型量產(chǎn)，這都標(biāo)志著電動(dòng)汽車的第二次能源革命正式吹響號(hào)角，固態(tài)電池正在中國(guó)市場(chǎng)加速迎來(lái)量產(chǎn)化和商業(yè)化。

什么是固態(tài)電池？

固態(tài)電池是一種采用固體電極和固體電解質(zhì)的新電池技術(shù)，不再像當(dāng)前的傳統(tǒng)鋰離子電池一樣采用有機(jī)電解液和塑料類高分子隔膜，電池負(fù)極可用鋰金屬替代石墨和硅作為原材料。

圖源：浙商證券研究所

按照電解質(zhì)固液比例的不同，固態(tài)電池可分為半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)和全固態(tài)。比克電池向智電星球介紹稱，半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)和全固態(tài)的電解液含量分別是5-10%、0-5%、0%。

根據(jù)固態(tài)電解質(zhì)的不同，固態(tài)電池當(dāng)前主要有聚合物、氧化物、硫化物三種技術(shù)路線，業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，當(dāng)前硫化物的導(dǎo)電率可以跟液態(tài)電解液相媲美，氧化物雖然導(dǎo)電率不高但在熱穩(wěn)定性上表現(xiàn)出色，且二者的制造難度相比聚合物要低，更有做大規(guī)模推廣和應(yīng)用的潛力。

固態(tài)電解質(zhì)的幾種類型 資料來(lái)源：浙商證券研究所

固態(tài)電池是電動(dòng)汽車最為重要的能源革命技術(shù)，也被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是鋰電池發(fā)展的終局，這源于其擁有以下三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：一、安全性更高、不懼冷暖。比克電池介紹稱，固態(tài)電池由于沒(méi)有易燃的液態(tài)電解質(zhì)，從根本上消除了因電解液泄漏、膨脹或過(guò)熱導(dǎo)致的火災(zāi)和爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

此外，相比液態(tài)電池-10°C到45°C的溫度區(qū)間，固態(tài)電池可謂是耐低溫也不怕高溫，其固態(tài)電解質(zhì)的工作范圍為-30°C到100°C，這意味著搭載固態(tài)電池后，電動(dòng)車主不必再擔(dān)心冬天續(xù)航打折、性能變差等問(wèn)題。

二、能量密度更高、壽命更長(zhǎng)。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，液態(tài)電池的電芯能量密度上限為300Wh/kg左右，無(wú)衰減壽命為3年；而固態(tài)電池的能量密度很容易做到300-400wh/kg以上，理論能量密度則高達(dá)700Wh/kg，無(wú)衰減壽命更是長(zhǎng)達(dá)10年，理想狀態(tài)下固態(tài)電池的循環(huán)性能可達(dá)45000次左右。

三、固態(tài)電池更輕、更小。液態(tài)電池中，隔膜和電解液共占電池近40%的體積和25%的質(zhì)量，在被固態(tài)電解質(zhì)取代后，電池的厚度可大幅降低，加上省掉了電池內(nèi)部的溫控組件，體積也進(jìn)一步變小。

對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，搭載固態(tài)電池后，當(dāng)前新能源汽車存在的安全、續(xù)航里程等痛點(diǎn)問(wèn)題將不復(fù)存在。且由于固態(tài)電池壽命更長(zhǎng)，在二手車市場(chǎng)也將能擁有更高的保值率。

“半固態(tài)電池”是固態(tài)電池嗎？

5月13日，上汽宣布智己L6搭載“行業(yè)首個(gè)量產(chǎn)的固態(tài)電池”上市，“固態(tài)電池”隨即成為全網(wǎng)關(guān)注熱點(diǎn)。不過(guò)官方隨后解釋稱，智己L6搭載的并非全固態(tài)電池，而是上汽與清陶能源共同研發(fā)的半固態(tài)電池“光年”。

智己L6宣稱的“固態(tài)電池”實(shí)為半固態(tài)電池

半固態(tài)電池是一個(gè)不約而同的說(shuō)法，中國(guó)智庫(kù)EVTank在《中國(guó)固態(tài)電池行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》中將電解液含量低于10%的電池定義為半固態(tài)電池，也有專家認(rèn)為電解液含量在1%-10%之間的都叫半固態(tài)電池。

針對(duì)上汽將半固態(tài)電池直接簡(jiǎn)化為固態(tài)電池的說(shuō)法，不少網(wǎng)友表示其混淆概念，業(yè)內(nèi)人士也以反對(duì)聲音居多。

“固態(tài)電池是做減法，固態(tài)電解質(zhì)取代了電解液和隔膜，改變了原有的電池結(jié)構(gòu)；而固液相間的半固態(tài)電池是做加法，在用到電解液和隔膜的同時(shí)，在隔膜和極片之間加了一層固態(tài)電解質(zhì)，本質(zhì)上還是屬于液態(tài)電池?！闭驿囇芯縿?chuàng)始人墨柯表示，半固態(tài)電池只是應(yīng)用了固態(tài)電解質(zhì)，但仍屬于當(dāng)前液態(tài)電池的技術(shù)延伸。

“半固態(tài)電池是液態(tài)電池和固態(tài)電池之間的一種過(guò)渡產(chǎn)品，電解液用量減少，但不能直接稱之為固態(tài)電池?！背寺?lián)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)崔東樹(shù)稱，雖然不能否認(rèn)半固態(tài)電池在能量密度和續(xù)航里程等方面的提升和技術(shù)進(jìn)步，但也要承認(rèn)半固態(tài)仍和固態(tài)電池有質(zhì)的區(qū)別。

不過(guò)對(duì)于半固態(tài)電池，也不乏支持的聲音。“朝著全固態(tài)發(fā)展的路上，半固態(tài)是必經(jīng)之路，叫它半固態(tài)也好半液態(tài)也好，這都不是重點(diǎn)，重要的是它做了哪些有益的嘗試，在電解質(zhì)的成分和方向上有什么突破等。”前國(guó)內(nèi)頭部固態(tài)電池企業(yè)合伙人鄧曉光認(rèn)為，當(dāng)前的半固態(tài)（液態(tài)）之爭(zhēng)偏離了重心，應(yīng)該聚焦在半固態(tài)電池的電解質(zhì)成分及其電導(dǎo)率表現(xiàn)、加入電解質(zhì)之后為正負(fù)極新材料應(yīng)用提供的可能性等，這些為全固態(tài)電池做的技術(shù)儲(chǔ)備和鋪墊更值得業(yè)內(nèi)關(guān)注和關(guān)心。

盡管在半固態(tài)電池屬于固態(tài)or液態(tài)尚無(wú)統(tǒng)一結(jié)論，但業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，具備高安全性、與現(xiàn)有產(chǎn)線的高兼容性以及良好經(jīng)濟(jì)性的半固態(tài)電池，是當(dāng)下液態(tài)電池向全固態(tài)電池的過(guò)渡方案。

就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)半固態(tài)電池當(dāng)前的量產(chǎn)規(guī)模相對(duì)較小，但發(fā)展速度很快。據(jù)見(jiàn)智研究統(tǒng)計(jì)，2023年全年半固態(tài)電池裝車量?jī)H798MWh，而今年一季度的裝車量則達(dá)到了769.8MWh，幾乎相當(dāng)于去年全年水平。

限制半固態(tài)電池大規(guī)模應(yīng)用的主要原因在于其成本相對(duì)較高。有電池制造商向智車星球介紹稱，目前半固態(tài)電池的成本相較液態(tài)電池而言，大約高5-10%左右?！?/span>據(jù)我個(gè)人測(cè)算，半固態(tài)電池相較液態(tài)電池的成本或價(jià)格，要高50%左右。”墨柯表示。

全固態(tài)電池還有多遠(yuǎn)？

無(wú)論是半固態(tài)電池還是固態(tài)電池，都面臨著高成本的問(wèn)題，但這并不影響電池制造商和車企對(duì)固態(tài)電池的研發(fā)與推動(dòng)量產(chǎn)的熱情，車型方面，有嵐圖/遠(yuǎn)航攜手孚能科技推出了嵐圖追光、遠(yuǎn)航Y(jié)6，蔚來(lái)搭載衛(wèi)藍(lán)新能源的半固態(tài)電池推出了蔚來(lái)ET7，上汽智己聯(lián)手清陶能源量產(chǎn)智己L6等。

中國(guó)部分動(dòng)力電池廠商半固態(tài)/固態(tài)電池布局情況一覽 圖源：洞見(jiàn)研報(bào)

按照規(guī)劃，清陶能源的半固態(tài)電池在2025年除供應(yīng)智己外，還將供應(yīng)榮威、飛凡、名爵等品牌；贛鋒鋰電則陸續(xù)聯(lián)手東風(fēng)、廣汽埃安、賽力斯、長(zhǎng)安等車企，展開(kāi)半固態(tài)電池合作。

而此前對(duì)固態(tài)電池態(tài)度一向模棱兩可的寧德時(shí)代，近期也伴隨著中國(guó)政府支持力度的增大改了口風(fēng)。今年4月，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱在CIBF2024先進(jìn)電池前沿技術(shù)研討會(huì)上稱，如果用技術(shù)和制造成熟度作為評(píng)價(jià)體系（以1-9打分），寧德時(shí)代的全固態(tài)電池研發(fā)目前處于4分的水平，該公司的目標(biāo)是到2027年達(dá)到7-8分的水平。此外，寧德時(shí)代計(jì)劃在2027年小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池。

盡管電池制造商和車企都對(duì)固態(tài)電池抱以熱情，但全固態(tài)電池當(dāng)前仍面臨多重挑戰(zhàn)。孚能科技稱，全固態(tài)電池在研發(fā)方面的主要技術(shù)障礙有：一、固態(tài)電解質(zhì)空氣穩(wěn)定性差，電化學(xué)穩(wěn)定性還不足；二、固態(tài)電池固固界面不穩(wěn)定，同時(shí)需要超大壓力保持維持界面接觸；三、固態(tài)電池的干法電極工藝存在分散性、均勻性不足的問(wèn)題。

除技術(shù)研發(fā)上需克服多重挑戰(zhàn)外，固態(tài)電池在形成產(chǎn)業(yè)化方面同樣面臨不少問(wèn)題，如適合固態(tài)電池的正負(fù)極材料、設(shè)備供應(yīng)鏈等發(fā)展不成熟，固態(tài)電解質(zhì)成本較高等。此外，當(dāng)前以磷酸鐵鋰和三元鋰電池為主流的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)已形成龐大的產(chǎn)業(yè)鏈和規(guī)模，也是阻力因素之一。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這正是寧德時(shí)代、比亞迪等電池大廠在固態(tài)電池宣傳上聲量不高的原因，一方面是改造現(xiàn)有產(chǎn)線生產(chǎn)半固態(tài)/固態(tài)電池的投入過(guò)大，另一方面是固態(tài)電池價(jià)格貴只面向高端市場(chǎng)，需求不大，產(chǎn)線無(wú)法飽和式運(yùn)作收益不高。

“固態(tài)電池畢竟是革自己的命，若固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展成熟，電池大廠或面臨船大難掉頭的情況，但這說(shuō)不好，調(diào)整得快，電池大廠依然會(huì)是固態(tài)電池的受益者?！币晃徊辉妇呙臉I(yè)內(nèi)人士評(píng)價(jià)稱。

但無(wú)論是對(duì)電池制造商還是普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，全固態(tài)電池的到來(lái)尚需時(shí)日。國(guó)汽戰(zhàn)略院認(rèn)為，全固態(tài)電池若想達(dá)到上車要求，需達(dá)到能量密度500Wh/kg、循環(huán)壽命＞1000次、倍率4C、成本小于0.8元/wh等指標(biāo)；其預(yù)計(jì)全固態(tài)電池將在2030年左右實(shí)現(xiàn)搭載車輛的小規(guī)模量產(chǎn)；2035年左右實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的大規(guī)模量產(chǎn)和普遍使用。

簡(jiǎn)言之，全固態(tài)電池上車仍要等5-10年左右的時(shí)間。

不過(guò)伴隨全球企業(yè)布局固態(tài)電池的熱情，國(guó)盛證券預(yù)測(cè)，2025年全球固態(tài)電池需求量為17.3GWh；到2030年，全球固態(tài)電池需求量有望超200GWh，2025至2030年的年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)65.8%。中國(guó)智庫(kù)EVTank則預(yù)測(cè)到2030年，全球固態(tài)電池的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2500億元。

誠(chéng)然，當(dāng)前我國(guó)的固態(tài)電池仍處于初級(jí)發(fā)展階段，但在過(guò)去10年實(shí)現(xiàn)彎道超車的中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)，不會(huì)輕視這個(gè)產(chǎn)業(yè)迭代的重要方向，一定會(huì)加大布局和投入。

國(guó)家60億的扶持資金只是開(kāi)始，千億市場(chǎng)正在前方招手，不滿意目前動(dòng)力電池性能的消費(fèi)者，也對(duì)固態(tài)電池抱以極高的期待和關(guān)注，在當(dāng)前全球汽車市場(chǎng)白熱化的競(jìng)爭(zhēng)下，除了自動(dòng)駕駛，固態(tài)電池必定是新能源汽車產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)突破方向。

誰(shuí)掌握了下一代技術(shù)，誰(shuí)就拿到了引領(lǐng)新時(shí)代的密碼。

固態(tài)電池的春天，想必不遠(yuǎn)了。

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