作者：孫志富

被稱(chēng)為“永遠(yuǎn)要等十年”實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的固態(tài)電池，最近在廣州車(chē)展驟然熱了起來(lái)！ 11月17日，廣汽集團(tuán)總經(jīng)理馮興亞在廣州車(chē)展上表示：“廣汽集團(tuán)固態(tài)電池已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，在電芯能量密度達(dá)到400wh/kg時(shí)，能夠滿足電池在極端環(huán)境下的安全性與可靠性要求，計(jì)劃在2026年實(shí)現(xiàn)裝車(chē)搭載?！?同時(shí)廣汽埃安表示，昊鉑將率先采用。緊接著，11月20日， 廣汽埃安實(shí)驗(yàn)室宣布完成固態(tài)電池的界面改性技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證。 同樣在11月17日的廣州車(chē)展上，長(zhǎng)安汽車(chē)宣布，計(jì)劃到2030年，推出液態(tài)、半固態(tài)、固態(tài)等8款自研電芯，形成不低于150GWh的電池產(chǎn)能。計(jì)劃不晚于2027年推動(dòng)重量能量密度達(dá)到350-500Wh/kg、體積能量密度750-1000Wh/L，并逐步量產(chǎn)應(yīng)用，2030年實(shí)現(xiàn)全面普及。 除了廣汽集團(tuán)和長(zhǎng)安汽車(chē)外，東風(fēng)日產(chǎn)也在廣州車(chē)展上，特別對(duì)外展示了自己全固態(tài)電池技術(shù)的前瞻性突破：能量密度和續(xù)航里程上，日產(chǎn)全固態(tài)電池幾乎達(dá)到了現(xiàn)有電池的兩倍，在充、放電性能上，充電時(shí)間縮短到傳統(tǒng)電池的三分之一。 此外，日產(chǎn)也為全固態(tài)電池的量產(chǎn)化之路制定了明確的規(guī)劃：2024年啟動(dòng)試點(diǎn)工廠，2028年之前量產(chǎn)上市。 固態(tài)電池上車(chē)進(jìn)入倒計(jì)時(shí) 11月中旬，美國(guó)全固態(tài)電池制造企業(yè) Solid Power?在其發(fā)布的第三季度報(bào)告中表示，近期，已經(jīng)生產(chǎn)出了第一批固態(tài)電池單體，并交付給了寶馬公司。報(bào)告還指出，隨著樣品電池交付，正式的汽車(chē)資格認(rèn)證過(guò)程已開(kāi)始，這些電池也將用于寶馬汽車(chē)的示范項(xiàng)目。 寶馬公司這邊也很快放出消息，計(jì)劃在 2025 年之前推出使用 Solid Power 技術(shù)的第一輛原型車(chē)，并稱(chēng)已經(jīng)從這家美國(guó)公司獲得了研發(fā)許可。寶馬公司將在德國(guó)慕尼黑附近的 Parsdorf 的電池制造能力中心，基于 Solid Power 的設(shè)計(jì)，建立一個(gè)固態(tài)電池單體的原型生產(chǎn)線。 2022 年夏天，Solid Power便宣布已經(jīng)完成了其試生產(chǎn)線的安裝，并打算在今年年底之前將第一批電池單體交付給其投資者和客戶(hù)進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試。 除了寶馬，福特汽車(chē)也是Solid Power的支持者之一。據(jù)報(bào)道，福特預(yù)計(jì)2026年推出搭載固態(tài)電池的車(chē)型。 豐田是較早布局固態(tài)電池的車(chē)企之一，其將固態(tài)電池的上車(chē)時(shí)間定在了2027年。 按照豐田汽車(chē)CEO佐藤社長(zhǎng)的計(jì)劃，豐田將在2027財(cái)年開(kāi)始運(yùn)營(yíng)一座大型固體電解質(zhì)試點(diǎn)工廠，年產(chǎn)能將達(dá)到數(shù)百?lài)崳⒅鸩酵葡蚴袌?chǎng)。2030年后，豐田的全固態(tài)電池將達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)階段，以提供給數(shù)萬(wàn)輛汽車(chē)。 今年7月，豐田曾表示，公司的全固態(tài)電池將在2027年實(shí)現(xiàn)裝車(chē)，希望通過(guò)10分鐘以?xún)?nèi)的充電，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有純電動(dòng)汽車(chē)1200公里以上的續(xù)航里程。 本田曾表示計(jì)劃在2028年前將搭載自主研發(fā)的全固態(tài)電池的電動(dòng)汽車(chē)投放市場(chǎng)。另外，包括Stellantis集團(tuán)、現(xiàn)代和大眾在內(nèi)的多家汽車(chē)公司，也都曾被曝出與從事固態(tài)電池研究的公司合作，汽車(chē)公司普遍認(rèn)為固態(tài)電池這項(xiàng)技術(shù)有望有望重塑產(chǎn)業(yè)格局。 除了車(chē)企，動(dòng)力電池企業(yè)也在加速推動(dòng)固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化，中創(chuàng)新航管理層在11月20日的全球合作伙伴大會(huì)上表示，公司半固態(tài)電池明年四季度將裝車(chē)某外資豪華品牌，可實(shí)現(xiàn)充電10分鐘續(xù)航500km，最大續(xù)航里程1000km。 寧德時(shí)代此前曾表示，準(zhǔn)備在年底前量產(chǎn)“半固態(tài)電池”，韓國(guó)三星SDI則表示已完工一條全自動(dòng)化固態(tài)電池試制生產(chǎn)線，計(jì)劃在2027年前開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)全固態(tài)電池。 11月21日，重慶兩江新區(qū)把2023年四季度項(xiàng)目集中開(kāi)工暨竣工投產(chǎn)活動(dòng)儀式放在了太藍(lán)新能源重慶二期項(xiàng)目的施工現(xiàn)場(chǎng)?？偼顿Y達(dá)10億元的太藍(lán)新能源二期項(xiàng)目在這一天正式開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)于2025年達(dá)產(chǎn)。該項(xiàng)目將建設(shè)半固態(tài)鋰電池電芯產(chǎn)線及半固態(tài)鋰電池PACK產(chǎn)線，規(guī)劃產(chǎn)能2GWh，以生產(chǎn)乘用車(chē)動(dòng)力電池為主，兼顧小動(dòng)力、儲(chǔ)能等使用場(chǎng)景。 綜合目前的消息看，半固態(tài)電池的上車(chē)時(shí)間大概在2024年前后，全固態(tài)電池上車(chē)時(shí)間大概在2026年前后，而真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)大概在2030年前后。所以可以預(yù)計(jì)2024年-2026年將迎來(lái)半固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化浪潮，電池汽車(chē)搭載全固態(tài)電池并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)預(yù)計(jì)在2030年實(shí)現(xiàn)。 ?燃油車(chē)“終結(jié)者” 改變市場(chǎng)格局 電動(dòng)汽車(chē)被普遍認(rèn)為是未來(lái)的趨勢(shì)，但它們?nèi)匀淮嬖谝恍﹩?wèn)題，如充電、電池重量、安全性、續(xù)航里程等，使許多購(gòu)車(chē)者望而卻步。 長(zhǎng)期以來(lái)，固態(tài)電池被稱(chēng)為是最具潛力的“下一代動(dòng)力電池”，具有超高能量密度、耐高溫抗穿刺的超高安全性以及寬溫域工作窗口等眾多優(yōu)點(diǎn)，有望成為動(dòng)力電池終極解決方案。 據(jù)了解，目前固態(tài)電池能量密度是鐵鋰電池的2倍；磷酸鐵鋰電池的能量密度在200wh/kg左右，對(duì)應(yīng)續(xù)航在300km-500km；三元電池的能量密度在250wh/kg左右，對(duì)應(yīng)續(xù)航500km-700km。而固態(tài)電池若采用高鎳三元+金屬鋰的材料體系，能量密度有望超過(guò)400wh/kg，續(xù)航將獲得重大提升。 在新能源行業(yè)曾流傳著一句這樣的“神話”——“固態(tài)電池普及之日，就是燃油車(chē)退出歷史之時(shí)。”因此，固態(tài)電池也被視為燃油車(chē)的“終結(jié)者”，但是，耐久性以及成本卻成了固態(tài)電池普及路上的“攔路虎”。 過(guò)去曾有無(wú)數(shù)企業(yè)、專(zhuān)家學(xué)者宣稱(chēng)會(huì)在3年或者5年內(nèi)，讓固態(tài)電池走出實(shí)驗(yàn)室，走進(jìn)尋常百姓家。但是，3年過(guò)去又3年，3年過(guò)去又3年，固態(tài)電池還是只停留在實(shí)驗(yàn)室，人們對(duì)于動(dòng)力電池的隱隱期望，逐漸變成了“永遠(yuǎn)要等10年”的調(diào)侃。 固態(tài)電池真的行了嗎？ 在技術(shù)層面，固態(tài)電池因?yàn)榻缑媸枪坦探佑|，接觸阻抗大，穩(wěn)定性差，因此容量易發(fā)生嚴(yán)重衰減，壽命隨之縮短，大大阻礙了固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)應(yīng)用。 在經(jīng)濟(jì)層面，固態(tài)電池成本相較液態(tài)電池更高。據(jù)中郵證券測(cè)算，目前固態(tài)電池較液態(tài)電池成本高出30%以上。預(yù)計(jì)半固態(tài)電池規(guī)模化量產(chǎn)后，成本也比液態(tài)鋰電池高10%—20%。日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)的估算顯示，全固態(tài)電池的生產(chǎn)成本達(dá)到采用液態(tài)電解質(zhì)的鋰電池的4～25倍，電解質(zhì)在材料成本中占到76%。如何降低電解質(zhì)的量產(chǎn)成本，成為使用全固態(tài)電池的純電動(dòng)汽車(chē)普及的關(guān)鍵。 所以在努力提升固態(tài)電池的性能的同時(shí)，企業(yè)還需要找到降低成本的途徑。 廣汽埃安實(shí)驗(yàn)室通過(guò)固態(tài)電解質(zhì)成分特殊設(shè)計(jì)，在負(fù)極表面誘導(dǎo)形成界面緩沖層，來(lái)達(dá)到有效降低界面阻抗，同時(shí)提升界面穩(wěn)定性的目的。廣汽埃安近期公布的固態(tài)電池界面改性技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明，該技術(shù)將使固態(tài)電池的壽命衰減降低50%，150周循環(huán)后，電池容量能夠保持在90%以上。 日前，億緯鋰能也在投資互動(dòng)平臺(tái)公開(kāi)表示，公司的半固態(tài)電池為固液混合的半固態(tài)體系，基于50Ah的軟包電池，可實(shí)現(xiàn)500wh/kg的能量密度，循環(huán)壽命超過(guò)1000次；公司的固態(tài)電池為基于鹵化物電解質(zhì)制備的全固態(tài)薄膜軟包電池，可實(shí)現(xiàn)在彎折條件下正常充放電，也可在高鎳體系實(shí)現(xiàn)150℃穩(wěn)定放電能力。 11月21日，日經(jīng)中文網(wǎng)報(bào)道稱(chēng)，日本的材料廠商著眼于純電動(dòng)汽車(chē)（EV）用全固態(tài)電池的普及，已開(kāi)始推動(dòng)量產(chǎn)核心部件“電解質(zhì)”。 其中在汽車(chē)玻璃領(lǐng)域排在世界第1的AGC，9月份宣布，將開(kāi)展“硫化物固態(tài)電解質(zhì)”業(yè)務(wù)。AGC希望利用自己在100多年的玻璃業(yè)務(wù)中積累的熔解技術(shù)。以較高的均勻性來(lái)生產(chǎn)固態(tài)電解質(zhì)。 AGC稱(chēng)與以往的生產(chǎn)方式相比，化學(xué)反應(yīng)速度更快，生產(chǎn)時(shí)間降至10分之1以下，面向需要大量電解質(zhì)的汽車(chē)，能夠切實(shí)降低生產(chǎn)成本。 另外還有在固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域領(lǐng)跑的出光興產(chǎn)，該公司瞄準(zhǔn)了市場(chǎng)投放的合作，10月與豐田就全固態(tài)電池的量產(chǎn)開(kāi)展合作，意圖通過(guò)從材料到電池產(chǎn)品的一貫制開(kāi)發(fā)提升速度。報(bào)道稱(chēng)，出光興產(chǎn)擁有從煉油廠的副產(chǎn)物中獲得電解質(zhì)原料的訣竅，從原料到合成全面涉足電解質(zhì)業(yè)務(wù)，能夠降低成本。 報(bào)道還提到，日本的大型材料企業(yè)正在為最快2027年啟動(dòng)量產(chǎn)而加緊準(zhǔn)備。豐田計(jì)劃最早在2027年推出搭載全固態(tài)電池的純電動(dòng)汽車(chē)。日產(chǎn)也計(jì)劃在2024年之前建立試制生產(chǎn)線，到2030年在日本國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售搭載全固態(tài)電池的純電動(dòng)汽車(chē)。 車(chē)企、電池企業(yè)、材料企業(yè)都在努力推進(jìn)固態(tài)電池的大規(guī)模應(yīng)用，但是過(guò)去有太多企業(yè)，在給出關(guān)于固態(tài)電池商業(yè)化的預(yù)計(jì)時(shí)間后，被啪啪打臉，所以對(duì)于商業(yè)化的前景的預(yù)測(cè)都變得謹(jǐn)慎小心。 中郵證券表示，固態(tài)電池當(dāng)前處于起步階段，產(chǎn)業(yè)化仍需一定時(shí)間。預(yù)計(jì)2030年中國(guó)固態(tài)電池出貨量將達(dá)251.1GWh，2030年市場(chǎng)空間有望達(dá)200億元。 證券日?qǐng)?bào)報(bào)道稱(chēng)，Co-Found智庫(kù)秘書(shū)長(zhǎng)張新原認(rèn)為：“從當(dāng)前的時(shí)間節(jié)點(diǎn)來(lái)看，全固態(tài)電池技術(shù)還處于研發(fā)階段，目前面臨的問(wèn)題包括成本高、技術(shù)成熟度低、產(chǎn)能不足等。不過(guò)對(duì)于像廣汽集團(tuán)等龍頭企業(yè)而言，加速布局全固態(tài)電池技術(shù)，符合未來(lái)能源及汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)?！?另?yè)?jù)財(cái)聯(lián)社近期報(bào)道，中創(chuàng)新航副總裁王小強(qiáng)在談及固態(tài)電池商業(yè)化時(shí)表示，業(yè)界對(duì)短期之內(nèi)全固態(tài)電池在技術(shù)層面有信心，但在商業(yè)化上還需要一段的時(shí)間。