前言： 目前，市面上所謂的[上車]固態(tài)電池，實際上仍處于[半固態(tài)]的發(fā)展階段。 ? 然而，值得注意的是，部分車企出于各種考慮，選擇使用其他名稱來指代[半固態(tài)]電池，這一做法在輿論場上引發(fā)了關(guān)于[半固態(tài)]與[全固態(tài)]的爭議與討論。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

作者?| 方文三 ? ?

眾多企業(yè)發(fā)布固態(tài)電池的布局動態(tài)

目前，已有超過十家企業(yè)公開宣布了他們的固態(tài)電池量產(chǎn)計劃。

這些企業(yè)包括國內(nèi)的寧德時代、比亞迪、蔚來、小鵬、上汽、廣汽、長安、東風(fēng)等，以及國際市場上的豐田、日產(chǎn)、寶馬、本田、大眾、奔馳等知名車企。

綜合這些企業(yè)的規(guī)劃，固態(tài)電池的量產(chǎn)時間預(yù)計最早在2026年，最晚則在2030年。

在這其中，上汽集團(tuán)計劃于2025年在智己、飛凡、榮威、MG等車型上搭載半固態(tài)電池，預(yù)計全年可銷售超過十萬輛續(xù)航超過1000km的新能源汽車。

此外，豐田汽車計劃在2027年至2028年實現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)和實用化；

小鵬汽車、長安汽車、日產(chǎn)等公司也均表示他們將在2027年推出搭載固態(tài)電池的量產(chǎn)車型。

在技術(shù)研發(fā)方面，天賜材料已經(jīng)制定了在半固態(tài)及固態(tài)電池領(lǐng)域的技術(shù)規(guī)劃，并開始布局相關(guān)專利，顯示出公司在固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)上的前瞻性和實力。

東方電熱則指出，他們生產(chǎn)的預(yù)鍍鎳材料可用于包括固態(tài)電池在內(nèi)的不同介質(zhì)形態(tài)的圓柱形電池，展現(xiàn)了公司在材料領(lǐng)域的創(chuàng)新能力和市場適應(yīng)性。

振華科技也表示，他們正在密切關(guān)注固態(tài)電池的發(fā)展態(tài)勢，并已開展相關(guān)研發(fā)工作，取得了顯著進(jìn)展。

固態(tài)電池[真假]分不清

固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展是一個逐步演進(jìn)的過程，難以實現(xiàn)跳躍式的發(fā)展。其發(fā)展過程可以分為三個關(guān)鍵階段：

①將電解質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，同時取消隔膜，但保持正負(fù)極材料體系不變；

②將負(fù)極材料更換為金屬鋰，以顯著提高電池的能量密度；

③更換正極材料，采用不含鋰離子的高密度材料。固態(tài)電池與液態(tài)電池的核心區(qū)別在于將電解液替換為粉末狀的電解質(zhì)。

盡管全固態(tài)電解質(zhì)存在電導(dǎo)率低和電極、電解質(zhì)界面穩(wěn)定性差等問題尚未得到全面解決，但半固態(tài)電池作為通往全固態(tài)電池的中間方案，已經(jīng)得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。

固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)、半固態(tài)，劃分標(biāo)準(zhǔn)就是液態(tài)電解質(zhì)的含量，液態(tài)（25wt%）、半固態(tài)（5-10wt%）、準(zhǔn)固態(tài)（0-5wt%）和全固態(tài)（0wt%）（wt%為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)），即低于10wt%，才進(jìn)入半固態(tài)的門檻。

在電解質(zhì)的選擇上，目前主要有硫化物、氧化物和聚合物三種路線可供選擇。

綜合考慮制備難度、成本以及綜合性能，氧化物被認(rèn)為是目前最容易實現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)的固態(tài)電解質(zhì)。

因此，智己提供電池的清陶能源目前推出的產(chǎn)品采用了氧化物路線。

有專業(yè)人士預(yù)測，全固態(tài)電池有望在2030年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

除了汽車領(lǐng)域，全固態(tài)電池還將對消費電子、低空飛行等領(lǐng)域產(chǎn)生積極影響，特別是對應(yīng)eVTOL萬億級市場，對長續(xù)航的要求更為嚴(yán)格。

然而，在車規(guī)級場景中，技術(shù)、成本和市場需求之間需要達(dá)到最佳平衡。

未來，可能將止步于準(zhǔn)固態(tài)形式（400Wh/kg）。

如果資本市場過于關(guān)注遙遠(yuǎn)的概念而忽視了現(xiàn)實的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度，那么所有的進(jìn)展都可能變得遲緩。

目前，全固態(tài)電池的開發(fā)難度與半固態(tài)電池相比仍然較高。

因此，下游新能源車廠紛紛采用半固態(tài)電池方案作為過渡，并規(guī)劃逐步實現(xiàn)向全固態(tài)電池的轉(zhuǎn)化。

在此過程中，需要特別注意避免使用固態(tài)電池的名稱來混淆全固態(tài)電池和固液混合電池的概念。

比亞迪和寧德時代并未[湊熱鬧]

寧德時代和比亞迪在固態(tài)電池領(lǐng)域并未進(jìn)行大規(guī)模的宣傳活動。

比亞迪今年的核心關(guān)注點在于第二代刀片電池的發(fā)布。

他們計劃在2025年進(jìn)行全固態(tài)鋰電池的試裝，并預(yù)計在2026年推出搭載全固態(tài)鋰電池的新型純電動平臺和車型。

寧德時代在固態(tài)電池方面，雖然尚未發(fā)布過半固態(tài)和全固態(tài)電池，但他們曾推出過一款凝聚態(tài)電池。這款電池的特色在于其電解質(zhì)的形態(tài)具有黏附性。

盡管它屬于固態(tài)電池范疇，但并不屬于半固態(tài)或全固態(tài)電池的分類，而是一種相對獨特的技術(shù)路徑。

值得注意的是，比亞迪和寧德時代的研發(fā)工作并未落后。

他們之所以在固態(tài)電池方面保持低調(diào)，主要是因為在液態(tài)鋰電池生產(chǎn)線上已經(jīng)投入了大量的資金。

為了確保盈利，這些生產(chǎn)線需要達(dá)到一定的生產(chǎn)規(guī)模以降低平均成本。

由于液態(tài)鋰電池產(chǎn)線剛剛投產(chǎn)不久，沉沒成本較高，使得兩家公司在短期內(nèi)難以輕易改變策略。

因此，即使固態(tài)電池研發(fā)取得了進(jìn)展，他們也選擇保持謹(jǐn)慎態(tài)度，以避免市場風(fēng)向過早轉(zhuǎn)變。

技術(shù)和成本下產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)遙遠(yuǎn)

盡管固態(tài)電池在理論上具有顯著優(yōu)勢，但目前尚未能全面替代液態(tài)電池。

這主要是因為固態(tài)電池技術(shù)的突破仍需付出更多努力，且其量產(chǎn)過程面臨諸多挑戰(zhàn)。

固態(tài)電池的發(fā)展涉及三條技術(shù)路線，包括氧化物路線、硫化物路線和聚合物路線。

然而，目前仍存在許多基本的科學(xué)問題需要解決，如固態(tài)電解質(zhì)中的離子擴(kuò)散速率與液態(tài)電解質(zhì)存在顯著差異，以及固固界面難以維持良好接觸等。

這些問題需要在科技層面取得突破后，才能進(jìn)一步考慮產(chǎn)業(yè)化的問題。

在技術(shù)方面，固態(tài)電解質(zhì)離子輸運機(jī)制、鋰金屬負(fù)極鋰枝晶生長機(jī)制以及多場耦合體系失控失效機(jī)制等核心問題，仍是固態(tài)電池發(fā)展的主要障礙。

此外，固態(tài)電池的量產(chǎn)難度極大，這主要涉及到材料成本高和制程復(fù)雜的問題。

如果成本無法有效降低，產(chǎn)品的市場競爭力將受到嚴(yán)重影響，從而阻礙產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

在大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)方面，固態(tài)電池同樣面臨諸多障礙。

例如，制備電導(dǎo)率均勻的超薄固態(tài)膜、實現(xiàn)面容量和致密度均達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)的電極卷法、以及氧化物高溫?zé)Y(jié)成型等，這些問題都需要在小批試制過程中逐步解決。

有日企報告稱，固態(tài)電池的成本可能是液態(tài)電池的兩倍。

這一估計可能基于日本市場的采購價格，但在中國市場，這一比例可能會有所不同。

在應(yīng)用端，雖然短期內(nèi)已有部分廠商開始選擇半固態(tài)電池，但對于產(chǎn)業(yè)的快速推廣和規(guī)?；瘉碚f，仍存在諸多困難。

其中，技術(shù)問題和安全性問題尚未完全解決，這進(jìn)一步增加了固態(tài)電池全面替代液態(tài)電池的難度。

結(jié)尾：

當(dāng)前，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)同的觀點是，固態(tài)電池的生產(chǎn)成本高昂以及工藝尚未成熟，這些因素共同限制了其商業(yè)化應(yīng)用的發(fā)展。

然而，不論是汽車制造商、動力電池生產(chǎn)商，還是低空飛行器等上下游產(chǎn)業(yè)，均認(rèn)為[全固態(tài)]技術(shù)將成為未來的主流趨勢。

審核編輯：黃飛