盡管與目前市場主流的三元鋰離子電池相比，固態(tài)電池具有高能量密度、高安全性能高、高循環(huán)次數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，但也有行業(yè)人士認(rèn)為，固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還需假以時(shí)日。

2020上半年已過，與新能源汽車頻繁的起火事故相呼應(yīng)的，是業(yè)界對安全性、能量密度更高的固態(tài)電池的關(guān)注。在這一行業(yè)趨勢下，包括大眾等在內(nèi)的傳統(tǒng)整車制造公司均進(jìn)一步加強(qiáng)了在固態(tài)電池領(lǐng)域的布局。

假如使用全固態(tài)電池，公司的EV車型e-Golf的續(xù)航里程可以從現(xiàn)有的300公里提升至750公里。在今年六月中旬完成對固態(tài)電池開發(fā)商QuantumScape的2億美元增資后，大眾集團(tuán)給出了如是預(yù)測。而在六月初，國內(nèi)新造車公司之一的浙江合眾，也與清陶能源達(dá)成了深度合作，共同推進(jìn)固態(tài)電池的研發(fā)與應(yīng)用。

盡管與目前市場主流的三元鋰離子電池相比，固態(tài)電池具有高能量密度、高安全性能高、高循環(huán)次數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，但也有行業(yè)人士認(rèn)為，固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還需假以時(shí)日。

從最新的補(bǔ)貼政策來看，國家關(guān)于動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)能量密度等技術(shù)指標(biāo)沒有做出更高的要求。當(dāng)前的新能源市場仍然以政策為導(dǎo)向，關(guān)于公司來說沒有足夠的動(dòng)力去應(yīng)用成本更高的固態(tài)電池。行業(yè)專家宋楠表示。

跨界布局固態(tài)電池

2019年十二月，工信部公布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》(征求意見稿)，對提高技術(shù)創(chuàng)新能力提出要求，其中便包括了加快全固態(tài)動(dòng)力鋰電池技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化等條文。

在此之前，已有不少跨國車企開始布局固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)。除了近期完成對固態(tài)電池研發(fā)公司增資，并準(zhǔn)備在2025年建成一條固態(tài)電池生產(chǎn)線的大眾集團(tuán)外，寶馬、豐田、戴姆勒等車企也已完成了相應(yīng)的戰(zhàn)略部署。其中，豐田執(zhí)行總裁兼首席技術(shù)官寺島茂樹曾透露，豐田將在2020年推出一款搭載固態(tài)電池的新能源車型而今年年初，戴姆勒宣布與加拿大魁北克水電公司合作開發(fā)固態(tài)電池技術(shù)，一旦達(dá)到量產(chǎn)狀態(tài)，將在戴姆勒旗下的電動(dòng)汽車上使用。

在國內(nèi)的整車公司中，作為新能源汽車的兩家代表公司，比亞迪和北汽亦在固態(tài)電池領(lǐng)域有所行動(dòng)。比亞迪方面對記者表示，比亞迪在固態(tài)電池方面已經(jīng)有技術(shù)儲(chǔ)備，但具體內(nèi)容還不便透露。

北汽集團(tuán)旗下北汽產(chǎn)投則在2019年八月完成了對清陶(昆山)能源發(fā)展有限公司的投資，雙方將在固態(tài)鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化方面進(jìn)行合作。

與清陶能源達(dá)成合作的還有新造車公司代表的合眾汽車。雙方將以推動(dòng)固態(tài)動(dòng)力鋰電池裝車應(yīng)用作為核心原則，旨在充分發(fā)揮固態(tài)動(dòng)力鋰電池技術(shù)潛力，加快固態(tài)動(dòng)力鋰電池整車驗(yàn)證與測試。合眾汽車相關(guān)負(fù)責(zé)人稱，清陶將作為合眾唯一的固態(tài)動(dòng)力鋰電池合作伙伴，為合眾供應(yīng)高安全固態(tài)動(dòng)力鋰電池解決方法。

在汽車產(chǎn)業(yè)鏈上游，據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)，包括寧德時(shí)代、國軒高科、蜂巢動(dòng)力等在內(nèi)的、多達(dá)16家動(dòng)力鋰電池公司均已啟動(dòng)了固態(tài)電池的研發(fā)。

寧德時(shí)代的研究方向?yàn)殇嚵颉嚳?鋰空氣電池)、全固態(tài)和鈉離子電池。2020年年初，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱對外透露稱。

大規(guī)模推廣尚需時(shí)日

盡管受到不少國際主流車企的追捧，但也有公司放棄了固態(tài)電池的研發(fā)。

2017年底，博世曾考慮斥資200億歐元投入固態(tài)電池量產(chǎn)計(jì)劃，并收購固態(tài)電池初創(chuàng)公司SeeoInc，預(yù)計(jì)至2030年實(shí)現(xiàn)200Gwh的電池產(chǎn)量，但到2018年三月，博世宣布將放棄固態(tài)電池研發(fā)計(jì)劃，同時(shí)出售了剛剛收購的SeeoInc公司。

固態(tài)電解質(zhì)在安全性與部分電化學(xué)性能上雖優(yōu)于液態(tài)電解質(zhì)，但由于其固體的形態(tài)，也存在著先天的缺陷。譬如，固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子遷移效率直接影響了固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率。蓋世汽車研究院資深分析師表示，目前絕大多數(shù)固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率低于液態(tài)電解質(zhì)，影響了固態(tài)電池的實(shí)用性能。

除了較低的電導(dǎo)率導(dǎo)致的實(shí)用性下降，生產(chǎn)制造工藝也在一定程度上制約了固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

目前在實(shí)驗(yàn)室階段固態(tài)電池技術(shù)已經(jīng)有所突破，但要量產(chǎn)還存在著lsquo良品率rsquo等問題。宋楠認(rèn)為，目前的固態(tài)電池技術(shù)尚未達(dá)到大規(guī)模量產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。

與宋楠持相近觀點(diǎn)的還有上海勁邦資本合伙人王榮進(jìn)。在王榮進(jìn)看來，固態(tài)電池從樣品驗(yàn)證到SOP驗(yàn)證至少要6年時(shí)間。并且，固態(tài)電池預(yù)計(jì)先要在消費(fèi)電子領(lǐng)域經(jīng)過充分驗(yàn)證后，才有可能在電動(dòng)汽車上使用。2025年可能是固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)。王榮進(jìn)表示。

不僅是技術(shù)和工藝層面，對固態(tài)電池來說，推廣成本也是目前大多數(shù)公司考量的因素之一。

雖然固態(tài)電池的能量密度和安全性都更高，但成本較目前的液態(tài)電池高出不止兩三倍，而從新的補(bǔ)貼政策看，(公司)并不會(huì)拿到更多的補(bǔ)貼，反而會(huì)新增成本。宋楠表示。

有數(shù)據(jù)表明，當(dāng)前半固態(tài)電池成本約2.5元-3元/wh，是普通動(dòng)力鋰電池的2倍-3倍。占據(jù)整車成本近40%的動(dòng)力鋰電池若無法控制成本，則將很難滿足消費(fèi)者對整車價(jià)位的需求。

目前不少車企已經(jīng)放棄了對電池能量密度的追求，轉(zhuǎn)而向整車輕量化發(fā)展，從而提高續(xù)航能力。宋楠進(jìn)一步表示，這樣關(guān)于車企來說，整體成本都會(huì)降低。