[汽車(chē)之家 行業(yè)]你最近是不是被“固態(tài)電池”刷屏了？“100公斤的電池包，以后能跑1000km”、“2027年上車(chē)”，“中國(guó)科研機(jī)構(gòu)在固態(tài)電池領(lǐng)域取得密集突破”等等，連央視都加入了報(bào)道大軍……
在資本市場(chǎng)，固態(tài)電池指數(shù)在半年內(nèi)幾乎翻了一倍。對(duì)于普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，近期接二連三的電動(dòng)車(chē)自燃事故，也讓固態(tài)電池上車(chē)的呼聲高漲。不少人可能在想，難道我現(xiàn)在買(mǎi)車(chē)，2027年就要成大冤種了嗎？
冷靜！前幾天，歐陽(yáng)明高院士給固態(tài)電池潑了一盆冷水，他表示，“目前全固態(tài)電池的期待值很高，甚至有些消費(fèi)者就等全固態(tài)電池，其實(shí)這是誤導(dǎo)，我們還有一系列科學(xué)技術(shù)的難題沒(méi)有克服?！?/span>
那為什么固態(tài)電池又火了？它到底離我們還有多遠(yuǎn)？能否真的重構(gòu)整個(gè)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)格局？
一、固態(tài)電池為何又火了？
先來(lái)解釋下何為固態(tài)電池？
你可以把我們現(xiàn)在手機(jī)、電腦、還有電動(dòng)車(chē)?yán)镉玫匿囯姵?，想象成一塊“夾心餅干”。外面那兩層“餅干”，是電池的正極和負(fù)極，而中間那層“奶油”，就是液態(tài)電解液——它的任務(wù)就是讓電離子在正負(fù)極之間來(lái)回跑動(dòng)。
壞就壞在這“奶油”上！它怕撞怕熱，稍微受點(diǎn)刺激就起火“自燃”。而且，這層“奶油”占用了電池的很多空間，導(dǎo)致續(xù)航和體積都受到影響。
那固態(tài)電池如何解決的呢？很簡(jiǎn)單——就是把那層危險(xiǎn)的“奶油”換成一塊“果凍”或者“壓縮餅干”，也就是固態(tài)電解質(zhì)。這么一換，電池立刻就“進(jìn)化”了：更安全、能量更高、還能做得更小更輕。
我們知道，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的液態(tài)電池技術(shù)，是妥妥領(lǐng)先全球的，寧德時(shí)代和比亞迪雙雄并立，二者合計(jì)占有約70%的市場(chǎng)份額。但海外友商正在瘋狂加碼固態(tài)電池，想“彎道超車(chē)”。
比如，豐田計(jì)劃最早在2027年推出首款搭載量產(chǎn)全固態(tài)電池技術(shù)的車(chē)型；三星SDI的固態(tài)電池技術(shù)聚焦硫化物路線，計(jì)劃2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；奔馳搭載全新固態(tài)電池的測(cè)試車(chē)已開(kāi)啟道路試驗(yàn)。
這陣仗，國(guó)內(nèi)自然是有“危機(jī)感”的，政府層面也在火速加碼，投入真金白銀支持固態(tài)電池的底層基礎(chǔ)研發(fā)！
據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2024年是中國(guó)固態(tài)電池的里程碑年份，下半年以來(lái)，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)的固態(tài)電池專(zhuān)利數(shù)量是日本的3倍。今年2月，工信部等八部門(mén)明確將固態(tài)電池列為重點(diǎn)攻關(guān)方向。國(guó)內(nèi)車(chē)企、電池巨頭紛紛下場(chǎng)，一場(chǎng)圍繞固態(tài)電池的“跑馬圈地”已然開(kāi)啟。
比如，寧德時(shí)代的硫化物全固態(tài)電池研發(fā)團(tuán)隊(duì)已擴(kuò)大至1200人，公布的20Ah樣品能量密度達(dá)到450Wh/kg；欣旺達(dá)近日宣布，推出全固態(tài)電池“欣·碧霄”，該電池能量密度高達(dá)400Wh/kg，預(yù)計(jì)在2025年底建成0.2GWh聚合物固態(tài)電芯中試線；國(guó)軒高科全固態(tài)金石電池目前處于中試量產(chǎn)階段，并已啟動(dòng)2GWh量產(chǎn)線的設(shè)計(jì)工作……
國(guó)軒高科全固態(tài)金石電池
在實(shí)際應(yīng)用端，包括比亞迪、上汽、廣汽、長(zhǎng)安、吉利等車(chē)企們紛紛公布固態(tài)電池的落地時(shí)間與技術(shù)突破，加速推進(jìn)量產(chǎn)上車(chē)。
這讓我們看起來(lái)，固態(tài)電池似乎離我們?cè)絹?lái)越近，但實(shí)際上并非如此。
二、產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)重重
多位專(zhuān)家表示，現(xiàn)在大家講到的固態(tài)電池更多是“半固態(tài)”，即固液混合電池，它是液態(tài)電池的一種延伸。部分企業(yè)推出的這類(lèi)電池能量密度在260-360Wh/kg之間，處于從液態(tài)電池向全固態(tài)電池過(guò)渡的階段。
前幾天中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《路線圖3.0》給固態(tài)電池定調(diào)了，2030年才有望進(jìn)入“小批量”產(chǎn)業(yè)化。 張進(jìn)華理事長(zhǎng)甚至坦言，能量密度能否達(dá)到大家期待的500Wh/kg有待觀察。
歐陽(yáng)明高也坦言，目前固態(tài)電池的研究雖然有很多突破，但材料科學(xué)的進(jìn)展和實(shí)際商品之間的距離很大，何時(shí)能達(dá)到理想化的500Wh/kg，路線圖是說(shuō)2030年，那是技術(shù)路線，不是產(chǎn)品路線，更不是商品路線，他覺(jué)得達(dá)到500Wh/kg可靠一點(diǎn)應(yīng)該是2035年左右產(chǎn)業(yè)化。
為什么專(zhuān)家這么謹(jǐn)慎？四大“骨感現(xiàn)實(shí)”擺在眼前：
首先，技術(shù)成熟度不夠。寧德時(shí)代曾公開(kāi)稱，如果用數(shù)字1到9表示固態(tài)電池的技術(shù)和制造成熟度，“1”代表剛開(kāi)始涉及這一領(lǐng)域，“9”代表技術(shù)成熟，可以投入大規(guī)模生產(chǎn)，那么目前行業(yè)處于“4”的水平。
其次，成本問(wèn)題依然嚴(yán)重。研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，目前全固態(tài)電池的單位成本高達(dá)1200元/kWh，是液態(tài)電池成本的3倍多，過(guò)高的成本使得固態(tài)電池在市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。
再者，供應(yīng)鏈仍不成熟。固態(tài)電池從材料到設(shè)備全要重構(gòu)，再加上技術(shù)路線（硫化物、氧化物、聚合物等）尚未統(tǒng)一，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)缺失，導(dǎo)致上下游企業(yè)難以對(duì)接，協(xié)同成本高。沒(méi)有完善的供應(yīng)鏈支撐，大規(guī)模量產(chǎn)難以實(shí)現(xiàn)。
最后，我們也不要把固態(tài)電池想得太神話了。不久前的一個(gè)行業(yè)論壇上，中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心首席科學(xué)家王芳表示：“雖然固態(tài)電池的安全邊界確實(shí)比液態(tài)電池更寬，但一旦突破邊界，后果可能比液態(tài)電池更嚴(yán)重?！?/span>
歐陽(yáng)明高則坦言，沒(méi)有絕對(duì)安全的電池，就像我們說(shuō)沒(méi)有絕對(duì)安全的自動(dòng)駕駛汽車(chē)，總歸是有長(zhǎng)尾的。全固態(tài)電池就是把高比能量三元電池的安全性做到磷酸鐵鋰的水平。
中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高
三、結(jié)尾
未來(lái)最可能?chē)L鮮的反倒是無(wú)人機(jī)、人形機(jī)器人等新興領(lǐng)域應(yīng)用，它們對(duì)價(jià)格不敏感，可以快速驗(yàn)證技術(shù)價(jià)值。隨著產(chǎn)業(yè)鏈成熟、成本下降，固態(tài)電池才會(huì)逐步進(jìn)入汽車(chē)領(lǐng)域。
美好事物的誕生往往要經(jīng)歷挑戰(zhàn)和磨礪，中科院院士南策文曾說(shuō)，研究追求1%的可能性，而產(chǎn)業(yè)界需要99%甚至100%的可靠性。這意味著，從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化，我們需要克服許多難題，逐步完善技術(shù)，直到它成熟并完全可控。
至于固態(tài)電池真要重構(gòu)產(chǎn)業(yè)格局？其實(shí)，固態(tài)和液態(tài)電池是互補(bǔ)關(guān)系。正如歐陽(yáng)明高所說(shuō)，未來(lái)，我們雖然要發(fā)展高比能量的全固態(tài)電池，但是磷酸鐵鋰電池還將長(zhǎng)期存在，我想至少30年不會(huì)變化。（文/汽車(chē)之家 彭斐）