在整個固態(tài)電池領(lǐng)域又有消息。

5月31日，在新系統(tǒng)電池技術(shù)主題峰會上，多位公司專家公布了全固態(tài)電池領(lǐng)域研發(fā)的最新進(jìn)展。專家指出，全固態(tài)電池仍存在性能有限、生產(chǎn)線兼容性低等問題。在整個行業(yè)的努力下，預(yù)計2027年全固態(tài)電池將實現(xiàn)小批量示范裝載。

日前，據(jù)多家權(quán)威媒體報道，工業(yè)和信息化部和財政部計劃率先規(guī)劃60億元的全固態(tài)電池發(fā)展，為下一代動力電池核心材料和制造提供基本的R&D支持資金。

由于高能密度、可靠性、低成本等多維優(yōu)勢，全固態(tài)電池被國際廣泛認(rèn)為是下一代新能源電池的發(fā)展趨勢。目前，各國都加大了對顛覆性技術(shù)的研究力度。

但是，在這條賽道火熱的背后，仍然存在著一些爭議和問題需要澄清。

第一，三國爭霸

固體電池可以分為三種類型:半固體、準(zhǔn)固體和全固體，其區(qū)別在于液體電解質(zhì)量。其中，半固體電池液體電解質(zhì)量百分比低于10%，準(zhǔn)固體電池液體電解質(zhì)量百分比低于5%，而全固體電解質(zhì)不含任何液體電解質(zhì)，其電解質(zhì)材料為固體。

目前，全球固態(tài)電池主要處于研發(fā)和試制階段。上述R&D人員表示，從液態(tài)電池到固態(tài)電池，首先要面對電解質(zhì)材料的變化，從而帶來過程的變化。

目前固體電池主要有三種技術(shù)路線，包括高聚物固體電池、氧化物固體電池和硫酸鹽固體電池。

材料技術(shù)和制備技術(shù)不成熟，生產(chǎn)成本過高，成為制約整個固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的主要因素。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，整個固態(tài)電池至少需要5年的時間才能大規(guī)模工業(yè)化。正是這樣，半固態(tài)電池成為公認(rèn)的更有利于工業(yè)化的技術(shù)路線。

目前，日本、韓國、歐美等海外企業(yè)更傾向于硫酸鹽技術(shù)路線，致力于全固態(tài)電池的研發(fā)，工業(yè)化進(jìn)程相對緩慢。然而，大多數(shù)國內(nèi)公司選擇氧化物技術(shù)路線，他們開發(fā)的產(chǎn)品大多是半固態(tài)電池。

2023年底，蔚來汽車創(chuàng)始人、董事長李斌通過直播測量了150kWh的長續(xù)航電池組續(xù)航里程，使半固態(tài)電池的量產(chǎn)上車進(jìn)入現(xiàn)實場景。配備這款電池的蔚來純電動汽車ET7最終行駛了1044公里，總行駛時間為12.4小時。

今年以來，固體電池跑道頻頻傳播新趨勢。1月初，美國股市上市的量子景觀宣布，公司開發(fā)的固體電池已經(jīng)通過了德國大眾公司50萬公里的耐久性測試。根據(jù)大眾汽車集團(tuán)的確認(rèn)，經(jīng)過幾個月的測試，該電池已經(jīng)完成了1000次充電循環(huán)。

隨后，豐田宣布成功克服了固體電池的瓶頸，其發(fā)布的固體電池在能量密度和充電效率上取得了顯著突破，充電10分鐘可持續(xù)1500公里。

就國內(nèi)汽車公司而言，蔚來、長安、比亞迪、吉利、上汽、廣汽、長城、嵐圖、賽力斯等。正在加快固體電池技術(shù)路線的布局。

其中，廣汽集團(tuán)明確宣布，電池能量密度達(dá)到400Wh/kg時，已在固態(tài)電池領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展，能夠滿足極端環(huán)境下電池的安全性和可靠性要求，并計劃在2026年實現(xiàn)裝載。

寧德時代首席科學(xué)家吳凱在4月份的技術(shù)研討會上表示，公司的全固態(tài)電池研發(fā)目前處于技術(shù)和制造成熟度評分4的水平。此外，寧德時代計劃在2027年實現(xiàn)小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池。

比賽正式升級

隨著5月29日“中國或投資約60億元用于全固態(tài)電池研發(fā)”的消息傳播，全固態(tài)電池的競爭已經(jīng)激烈。一時間，更多玩家宣布進(jìn)入。

5月29日，恩捷股權(quán)在投資者互動平臺上表示，主要從事半固態(tài)項目研發(fā)生產(chǎn)，與北京衛(wèi)藍(lán)新能源、溧陽天目合作建立江蘇三合；贛鋒鋰業(yè)(002460.SZ)據(jù)說第一代固液混合電池已經(jīng)初步實現(xiàn)量產(chǎn)；

同日，福田車在互動平臺上表示，其半固態(tài)電池目前已在輕型卡車上進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和配備測試，并正在合作研究固態(tài)電池在汽車上的應(yīng)用。

中國企業(yè)迫切需要這項技術(shù)的研發(fā)，以及來自外國同行的競爭壓力。日本、韓國、歐洲和美國作為可能顛覆行業(yè)格局的突破性技術(shù)，將全固態(tài)電池視為下一代電池技術(shù)競爭的關(guān)鍵，并制定了具體計劃。

根據(jù)日本2020年發(fā)布的路線圖，到2030年，全固態(tài)電池計劃實現(xiàn)1000瓦時/升的體積能量密度，這是決定電動汽車?yán)m(xù)航里程的關(guān)鍵指標(biāo)。

根據(jù)豐田去年發(fā)布的計劃，這家日本汽車公司將在2027年前將配備全固態(tài)電池的電動汽車投放市場。

中國科學(xué)院教授、中國電動汽車百人協(xié)會副主席歐陽明高今年提醒，日本和歐美加大了對全固態(tài)電池的研發(fā)力度，旨在改變目前在液態(tài)鋰電池方面落后中國的局面。

與傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池相比，全固態(tài)電池放棄了易燃易爆的液態(tài)電解質(zhì)，選用了固態(tài)電解質(zhì)材料，被認(rèn)為是電動汽車的“游戲規(guī)則改變者”，也被稱為鋰電池的終極技術(shù)。

據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)SNE統(tǒng)計，世界十大動力電池公司都來自中國、日本和韓國，其中6家是中國公司，總市場份額超過60%。

近年來，固態(tài)電池投資項目也迅速升溫。

據(jù)不完全統(tǒng)計，自2023年以來，中國共有11個半固態(tài)和全固態(tài)電池項目，總投資達(dá)到664.3億元。這還不包括中國臺灣省公司輝能科技計劃在法國建設(shè)的新型固態(tài)電池工廠。該項目的投資預(yù)計將超過400億元。

第三，還需要討論主流技術(shù)路線。

然而，在三國爭霸下，目前全固態(tài)電池的主流技術(shù)路線還需要探討。

目前，全固態(tài)電池是一個確定的技術(shù)發(fā)展方向。在路線上，電解材料的選擇基本集中在硫酸鹽、聚合物和氧化物領(lǐng)域，還有鹵化物等其他路線。重點解決固體界面問題，然后是量產(chǎn)工程化問題。

對于不同類型的電解質(zhì)，固體電池主要包括三種技術(shù)路線：高聚物、氧化物和硫酸鹽。其中，高聚物固體電池具有良好的機(jī)械性能，但在常溫下離子電導(dǎo)率較低；氧化物固體電池離子電導(dǎo)率高，熱穩(wěn)定性好，適合大規(guī)模生產(chǎn)，但接口接觸差，是目前半固體電池的主要技術(shù)路線；硫酸鹽電解質(zhì)離子電導(dǎo)率最高，電化學(xué)窗口寬，柔韌性和可塑性好，或者最終是全固體電池的主要路徑，但其生產(chǎn)要求高，硫化鋰前驅(qū)體價格昂貴，對其商業(yè)化的短期限制。

當(dāng)前海外主要企業(yè)如 Solid Power、豐田、三星 SDI等。選擇硫酸鹽路線作為固態(tài)電池的技術(shù)方向，主要研發(fā)全固態(tài)電池；國內(nèi)企業(yè)，如衛(wèi)藍(lán)、陶瓷等。，選擇氧化物路線，并首先開發(fā)和生產(chǎn)半固態(tài)電池。雖然每個企業(yè)的技術(shù)路徑選擇都有一定的差異，但從目前的趨勢來看，氧化物和半固態(tài)、硫酸鹽和全固態(tài)已經(jīng)成為主流的組合，硫酸鹽可能已經(jīng)成為全固態(tài)電池的最終技術(shù)路徑。

從我國新能源汽車和液體鋰電池技術(shù)的發(fā)展歷史來看，建立全固態(tài)電池的技術(shù)路線仍然非常重要。最典型的是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池之間的糾紛。當(dāng)初中國選擇磷酸鐵鋰電池作為海外更多的三元鋰電池?，F(xiàn)在磷酸鐵鋰70%的市場份額證實了這條路線的正確性。

四、結(jié)語

業(yè)界預(yù)測，近期國內(nèi)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游投入全固態(tài)電池研發(fā)，導(dǎo)致全固態(tài)電池研發(fā)， “鯰魚”效應(yīng)，或推動其它市場萬億級，為世界綠色轉(zhuǎn)型和世界可持續(xù)發(fā)展注入了新的動力。

然而，從目前的情況來看，雖然全固態(tài)電池的發(fā)展前景令人振奮，但未來傳統(tǒng)的液態(tài)電池、半固態(tài)電池和全固態(tài)電池將長期共存。

根據(jù)咨詢機(jī)構(gòu)EVTank的預(yù)測，到2030年，全球鋰電池市場上90%的份額仍將是傳統(tǒng)的液態(tài)電池，其余約10%將是固態(tài)電池。固態(tài)電池的市場份額大多是半固態(tài)電池。

半固態(tài)電池不是從1.0到2.0的迭代技術(shù)，但市場需要不同價格和性能的商品來滿足每個目標(biāo)市場。如果整個固態(tài)電池沒有完全商業(yè)化，或者商業(yè)化后成本沒有大規(guī)模降低，那么半固態(tài)電池作為1.5代商品，在高端市場上仍然會有其意義。

本文來自微信公眾號“車百智庫”（ID:EV100_Plus），作者：岳鵬鵬，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

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