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（竞(jing)速固态(tai)电(dian)池：作为业界瞩目的颠覆性(xing)电(dian)池产品，全(quan)固态(tai)电(dian)池日(ri)前受到各方关注。由于潜在的高能量(liang)密度(du)、安全(quan)性(xing)和低成本等多维优(you)势，全(quan)固态(tai)电(dian)池被普遍认为是(shi)下一代新能源动力电(dian)池的发展大势，目前各国均加(jia)大投(tou)入攻关该颠覆性(xing)技术。而业内也不时传出固态(tai)电(dian)池最新“进展”，似乎固态(tai)电(dian)池这一“终(zhong)极”产品呼之(zhi)欲出。在此背景下，《每日(ri)经济(ji)新闻》记者针对固态(tai)电(dian)池当前的市场格局、资本布局、技术路径等维度(du)展开调查采访，以求详解目前的行业整(zheng)体状况。）
每经记者 黄辛旭 每经编辑 孙 磊
今年以来，固态(tai)电(dian)池再次成为汽车圈的热门话题之(zhi)一。先是(shi)智己L6上市凭借“超快充(chong)固态(tai)电(dian)池首次量(liang)产上车”赚足了行业眼球，之(zhi)后(hou)也在自己的科技日(ri)上公布在固体电(dian)池领域取得了突破……一时之(zhi)间，固态(tai)电(dian)池的热度(du)不断(duan)攀(pan)升。
“高安全(quan)性(xing)、高续航能力”是(shi)固态(tai)电(dian)池最大的亮(liang)点(dian)，但由于固态(tai)电(dian)池需要使(shi)用多种新型材料，底层材料学问题尚待解决(jue)。此外(wai)，固态(tai)电(dian)池还存在生产工艺不成熟、产业链配套需降低成本等问题，量(liang)产落(luo)地成为当前固态(tai)电(dian)池领域的关键挑战。
“我们必须要布局全(quan)固态(tai)电(dian)池产业。我们做(zuo)全(quan)固态(tai)电(dian)池的目标不是(shi)去颠覆别人，是(shi)怕别人颠覆我们。所(suo)以我们在搞全(quan)固态(tai)电(dian)池的同时也一定要兼顾(gu)液态(tai)电(dian)池，这是(shi)我们的优(you)势。但只要全(quan)固态(tai)电(dian)池在市场上有1%的市场份额(e)，对我们的冲击就(jiu)很大。所(suo)以要保优(you)势、防颠覆，这是(shi)我们的定位和目标。”近日(ri)，中国科学院院士欧阳(yang)明高在“中国汽车动力电(dian)池产业创新联(lian)盟2024年度(du)大会(hui)”上表示。
固态(tai)电(dian)池何(he)时能实现规模(mo)上车？这已经成为行业共同关注的问题。对此，有观点(dian)认为，在全(quan)产业的努(nu)力下，预计2027年，全(quan)固态(tai)电(dian)池将实现小批量(liang)示范装(zhuang)车。
企业加(jia)码布局固态(tai)电(dian)池
“固态(tai)电(dian)池在储能科学技术上给过定义，它大致分成三类：液态(tai)、混合固液和全(quan)固态(tai)，各种带(dai)液体的都叫混合固液，包括半(ban)固态(tai)。全(quan)固态(tai)就(jiu)是(shi)不含(han)任(ren)何(he)液体，但是(shi)可以含(han)聚(ju)合物电(dian)解质。”中国科学院物理研究所(suo)研究员李泓在上述(shu)大会(hui)上表示。
而目前各大厂商(shang)推出的固态(tai)电(dian)池，实际上大多为固态(tai)、液态(tai)混合电(dian)池，或(huo)称半(ban)固态(tai)电(dian)池。从液态(tai)电(dian)池走向半(ban)固态(tai)、全(quan)固态(tai)电(dian)池，最核心(xin)的是(shi)电(dian)解质的改变。这一改变需要通过化学材料的改变，来提升能量(liang)密度(du)、改进安全(quan)性(xing)能等，而这一改变无论(lun)是(shi)从技术上还是(shi)制造工艺上都不容易。因此，李泓认为：“固态(tai)电(dian)池一步到全(quan)固态(tai)是(shi)比较难的，有可能要经历混合固液的过程。”
尽管如此，从车企到产业链都在积极进行固态(tai)电(dian)池的投(tou)入和布局。
“我们目前完成了核心(xin)材料20Ah级电(dian)芯的开发，希望2027年实现小批量(liang)示范运行。在关键材料这个层级，目前我们开发硫化物电(dian)解质的电(dian)导率达到了10MS/cm，电(dian)芯能量(liang)密度(du)375Wh/kg、容量(liang)22Ah，具有超低湿度(du)全(quan)固态(tai)电(dian)池研制平台及(ji)电(dian)池试验评测平台。”中国第一汽车集团有限公司研发总院电(dian)池开发部部长孙焕丽说。
合肥动力能源有限公司首席科学家朱星宝表示，国轩高科在2017年就(jiu)开始布局全(quan)固态(tai)电(dian)池，在2022年发布了340Wh/ kg半(ban)固态(tai)电(dian)池，目前半(ban)固态(tai)电(dian)池已经有2GWh和5GWh的产线。
欣旺达副总裁梁锐透露：“很早就(jiu)对固态(tai)电(dian)池等新一代电(dian)池进行了布局和开发，目前，400Wh/kg固态(tai)电(dian)池已经在我们实验室(shi)研发出来了，我们会(hui)在2026年建设生产线进行初步量(liang)产。”
但梁锐认为对固态(tai)电(dian)池的发展要以理性(xing)的态(tai)度(du)看待。“我们做(zuo)电(dian)池肯(ken)定不光是(shi)要考虑功能性(xing)好，还要看它的可靠性(xing)是(shi)否能够达到商(shang)用化的要求，以及(ji)经济(ji)性(xing)是(shi)不是(shi)能够让大家大规模(mo)推广和使(shi)用。因此，固态(tai)电(dian)池的到来并不意味(wei)着液态(tai)电(dian)池一下子就(jiu)被淘汰了。液态(tai)电(dian)池现在已经拥(yong)有了成熟的工艺、低廉的成本、不断(duan)提升的安全(quan)性(xing)，液体电(dian)池也有自己很大的应(ying)用市场。固态(tai)电(dian)池现在很大程度(du)上还属于资本追捧的一个阶(jie)段，但是(shi)最终(zhong)要靠产品来证明价值。”梁锐说。
2027年有望小批量(liang)上车
事实上，在固态(tai)电(dian)池实现商(shang)业化的过程中，其需要解决(jue)的难题，首先体现在量(liang)产工艺和制造设备层面，由于全(quan)固态(tai)电(dian)池的工艺将发生巨(ju)大变化，电(dian)池前段的生产设备可能需要重新开发。
“与(yu)液体电(dian)池不同，纯固态(tai)电(dian)池的处(chu)理工艺不一样，会(hui)涉及(ji)新设备的开发，以及(ji)工艺的摸索。与(yu)此同时，生产制造这方面要攻克的难题还很多。”国轩高科固态(tai)电(dian)池项目总工程师潘(pan)瑞(rui)军说。
上汽清陶总经理李峥也表示，传统液态(tai)电(dian)池生产线肯(ken)定不可能用来制造全(quan)固态(tai)电(dian)池。“同时，任(ren)何(he)一个新工艺、新装(zhuang)备的成熟稳定都需要过程，所(suo)以我们一开始设计的全(quan)固态(tai)电(dian)池产能并不会(hui)很大，前期把全(quan)固态(tai)电(dian)池产线的新装(zhuang)备、新工艺的稳定验证工作做(zuo)好，这是(shi)一个比较重要的难点(dian)。”李峥说。
而抛开技术层面的突破，成本也是(shi)阻碍(ai)固态(tai)电(dian)池大规模(mo)落(luo)地的重要原因。“技术的突破、产品的实现是(shi)我们上车搭载的起(qi)点(dian)，而成本的下降则是(shi)规模(mo)量(liang)产的起(qi)点(dian)。”深蓝汽车科技有限公司高级项目总监周安健说。
潘(pan)瑞(rui)军认为，全(quan)固态(tai)电(dian)池的成本一定会(hui)下降，因为其材料并不涉及(ji)很多贵金(jin)属，待供应(ying)链走向成熟以后(hou)，规模(mo)效应(ying)会(hui)带(dai)来成本的有效降低。
对此，梁锐也认为，固态(tai)电(dian)池的降本需要一个过程，不能一蹴而就(jiu)。此前，液态(tai)电(dian)池成本的下降也是(shi)经过了十几年的过程。
考虑到多重因素，业内将固态(tai)电(dian)池的落(luo)地时间点(dian)聚(ju)焦在2027年前后(hou)。“固态(tai)电(dian)池经过这么多年的发展，落(luo)地的条件已经越来越成熟，我们觉得用未来的3~5年时间去实现量(liang)产突破，是(shi)非常有可能的。”梁锐说。
潘(pan)瑞(rui)军也认为：“保守来说，全(quan)固态(tai)电(dian)池目前还存在很多风险，我们预计2027年时会(hui)（进行）小批量(liang)的上车试验。如果顺利，预计2030年时可以实现真正量(liang)产。”