撰文?/ 周 洲

編輯?/ 黃大路

設(shè)計?/ 師 超

全固態(tài)電池在國內(nèi)掀起了一波利好消息。

4月28日上午，寧德時代在重慶舉辦的第十六屆國際電池技術(shù)交流會中上透露了全固態(tài)電池的進(jìn)度，其首席科學(xué)家吳凱表示全固態(tài)電池的技術(shù)成熟度目標(biāo)達(dá)到2027年到7-8的水平。

5月17日，大眾中國作為最大股東的電池企業(yè)國軒高科發(fā)布了金石全固態(tài)電池新技術(shù)，當(dāng)日股票漲停。

5月24日，上汽集團(tuán)重復(fù)了更令股市興奮的量產(chǎn)目標(biāo)，稱基于聚合物-無機物復(fù)合電解質(zhì)技術(shù)路線的全固態(tài)電池將于2026年實現(xiàn)量產(chǎn)，2027年實現(xiàn)裝車量產(chǎn)交付。

5月29日，第二梯隊的代表億緯鋰能在互動平臺表示，已開展聚合物類固態(tài)電池的研究，目前已初步實現(xiàn)了室溫下的穩(wěn)定運行，將在微型電子產(chǎn)品中實現(xiàn)應(yīng)用。

此前，廣汽集團(tuán)也發(fā)布了全固態(tài)電池將于2026年量產(chǎn)裝車的消息。恩捷股份、容百科技、夏鎢新能等鋰離子液態(tài)電池的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈公司，也在加速布局全固態(tài)電池。

韓系三強LG新能源、三星SDI、SK On也都發(fā)布了全固態(tài)電池的商業(yè)化計劃。

日本方面，豐田、日產(chǎn)、本田計劃于2027年、2028年和2030年推出搭載全固態(tài)電池的車型。

就在中韓加碼全固態(tài)賽道之時，全固態(tài)電池的帶頭大哥豐田集團(tuán)，卻改變了風(fēng)向，將重心壓在了混動上。

新次代的賽馬

在鋰離子電池領(lǐng)域，日本是競爭對手，也是老師。

日本在包括全固態(tài)電池研發(fā)在內(nèi)的鋰電池產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域，起步非常早。全球第一塊商用的鋰離子電池，就由索尼公司在1991年率先量產(chǎn)。

上汽集團(tuán)旗下固態(tài)電池企業(yè)、清陶能源總經(jīng)理李崢說，日本在核心材料、關(guān)鍵材料、整個電池產(chǎn)品上，一直處于領(lǐng)先地位。

從理論上，全固態(tài)電池使用固態(tài)電解質(zhì)，替代易燃的液態(tài)電解液，可以顯著提升安全性，適應(yīng)更廣泛的溫度范圍。

同時，由于不需要液態(tài)電解液和隔膜，能極大減輕電池的體積和重量。

豐田2023年那句“充電10分鐘續(xù)航1200公里”，像馬刺一樣，讓業(yè)界同行們羨慕又著急。

當(dāng)然，也有人持懷疑態(tài)度，覺得豐田一直在放衛(wèi)星，隔幾年就出來上個熱搜。

李崢對汽車商業(yè)評論在內(nèi)的媒體表示，全固態(tài)電池的量產(chǎn)，事關(guān)科技主導(dǎo)權(quán)之爭。

從電池的代次上來說，跟隨式創(chuàng)新的中國通過產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模形成的市場占有率，和國際一流水平在同一個水平線上。

“這也是為什么要在全固態(tài)電池發(fā)力，這實際上是一個新的代次的競爭?！崩顛樥J(rèn)為，在新代次競爭中，誰能夠真正實現(xiàn)真正的先發(fā)、先量產(chǎn)，誰就會占據(jù)新的主導(dǎo)權(quán)，就像1991年索尼公司先發(fā)量產(chǎn)了液態(tài)鋰離子電池一樣。

日本在知識產(chǎn)權(quán)的原始積累上非常充分。在全固態(tài)電池國際專利領(lǐng)域，日本占到了68%。

但由于全固態(tài)電池還沒有進(jìn)入量產(chǎn)階段，很像在上世紀(jì)80年代中后期液態(tài)鋰離子電池專利的積累狀態(tài)。李崢認(rèn)為中國在這個領(lǐng)域，有非常大的機會。

最大的優(yōu)勢就是中國有最大的市場，以及海量科技研發(fā)人才。

加快的進(jìn)度表

據(jù)《中國日報》報道，中國將投入超過60億元用于全固態(tài)電池研發(fā)，包括寧德時代、比亞迪、一汽集團(tuán)、上汽集團(tuán)、衛(wèi)藍(lán)新能源和吉利共6家企業(yè)或獲得政府基礎(chǔ)研發(fā)支持。

汽車商業(yè)評論獲悉，今年政府相關(guān)部門確實牽頭，對全固態(tài)電池有較大的資金支持力度。在政府的支持和鼓勵下，國內(nèi)固態(tài)電池量產(chǎn)的進(jìn)度表提上日程。

上汽集團(tuán)發(fā)布的全固態(tài)電池能量密度超過400wh/kg，體積能量密度超過820wh/L，電池容量能超過 75Ah。2027年搭載全固態(tài)電池的智己新車將實現(xiàn)量產(chǎn)，并正式交付用戶，后續(xù)全固態(tài)電池能量密度有望進(jìn)一步提升至500Wh/kg。

國軒高科的金石電池是公司首款全固態(tài)原型電池，是全固態(tài)電池從0到1的突破，已達(dá)成從模具電池到車規(guī)級電芯制造的突破。

其全固態(tài)電池項目總工潘瑞軍博士介紹說，團(tuán)隊通過微納化固體電解質(zhì)、超薄膜包覆單晶正極和三維介孔硅負(fù)極，實現(xiàn)全固態(tài)電池材料端的技術(shù)突破。

目前，30Ah全固態(tài)電芯可實現(xiàn)350Wh/kg的質(zhì)量能量密度、800Wh/L的體積能量密度，比主流的三元鋰電池多出40%，其電芯循環(huán)次數(shù)可達(dá)3000次以上，可實現(xiàn)電動車全生命周期百萬公里行駛里程。

金石電池已一次性通過了200度熱箱測試，安全性遠(yuǎn)超國標(biāo)需求?；诮鹗姵卦O(shè)計的PACK擁有80%的質(zhì)量成組率、280Wh/kg的系統(tǒng)能量密度，單次充電續(xù)航可達(dá)1000KM。

不過，國軒高科在5月17日的第十三屆科技大會上，一口氣發(fā)布的三款新品，前兩個——磷酸鐵鋰、三元鋰以及其他材料的G刻超充電池，4695高鎳三元大圓柱星晨電池是產(chǎn)品，金石全固態(tài)電池是新技術(shù)，落地量產(chǎn)還需要一段時間，預(yù)計是2027年小批量上車實驗，2030年實現(xiàn)量產(chǎn)，由于國家大力支持，量產(chǎn)時間可能提前。

潘瑞軍對汽車商業(yè)評論在內(nèi)的媒體稱，量產(chǎn)取決于成本和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟。

從成本來說，全固態(tài)電池因為是全新的材料體系，正極、負(fù)極、電解質(zhì)都是全新的，比如高鎳三元、硅、硫化物等，所以它的成本相對較高一些。

“但是因為它的材料并不使用很多貴金屬，所需的元素地球本身含量也都比較高。待全固態(tài)電池量產(chǎn)、供應(yīng)鏈走向成熟以后，規(guī)模效應(yīng)會帶來成本的有效降低，結(jié)合前面所說的性能優(yōu)勢，在高端應(yīng)用場景將更具性價比?！迸巳疖娬f。

據(jù)汽車商業(yè)評論了解，目前全固態(tài)電池每瓦時的成本大概是鋰離子電池的6-10倍，大概是十幾年前鋰離子電池的價格水平。

根據(jù)電解質(zhì)的不同，全固態(tài)電池有四條技術(shù)路線，分別是硫化物、氧化物、聚合物、新近出現(xiàn)的鹵化物路線。

氧化物路線方面，衛(wèi)藍(lán)新能源、贛鋒鋰業(yè)等企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)半固態(tài)電池量產(chǎn)并裝車，東風(fēng)汽車和蔚來等品牌的相關(guān)產(chǎn)品已投入市場。豐田、日立、寧德時代、國軒高科采用的是硫化物路線。歐洲的部分車企已經(jīng)裝車過聚合物固態(tài)電池。

全固態(tài)電池目前還是存在諸多風(fēng)險，三種常用路線各有各要突破的難點。聚合物的研發(fā)時間最早，但導(dǎo)電率和耐高壓性較低；氧化物質(zhì)地太硬，從半固態(tài)電池到全固態(tài)電池的固固界面問題，一直是難點；硫化物是日企代表的路線，應(yīng)用環(huán)境要求比較特殊。

豐田的執(zhí)著

國內(nèi)固態(tài)電池利好消息接連不斷之時，帶頭大哥豐田的大新聞則是：聯(lián)合馬自達(dá)和斯巴魯，在5月28日這天于東京舉辦了“多路徑技術(shù)說明會”。

這場歷時3個小時的發(fā)布會，展示了這家全球銷量最大的車企延續(xù)內(nèi)燃機的愿望，尤其是對混合動力汽車的執(zhí)著。

三家車企聯(lián)合發(fā)布了面向電動化的全新燃油發(fā)動機，可適配油電混合動力和插電混合動力技術(shù)，體積減少10%-20%，熱效率提升30%，包括全新的1.5L四缸發(fā)動機、取代2.5L的全新1.5T發(fā)動機以及取代2.4T的新2.0T發(fā)動機等。

對豐田而言，既要保住立命之本燃油動力，又要面向新能源趨勢以及越來越嚴(yán)苛的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，它要做的是借助電驅(qū)系統(tǒng)，讓燃油動力滿足不斷升級的油耗和排放標(biāo)準(zhǔn)。

從2024年開始，豐田在全球市場普及第五代油電混合動力技術(shù)，小型化和高效率的電驅(qū)系統(tǒng)加上高性能的三元鋰電池，實現(xiàn)了油耗降低和動力提升，距離插電混動系統(tǒng)，只差一個充電口。

豐田在海外單一市場最大的投資項目——斥資130億美元的美國北卡羅來納州的電池項目，于5月12日破土動工。

這個年產(chǎn)能30GWh的巨額電池項目，能夠解釋豐田的技術(shù)路線：在巨大的批評聲中擁抱新能源，但絕對堅持混合動力。其中 ，10 條生產(chǎn)線將為未來的電動汽車和插電式混合動力汽車生產(chǎn)電池組，4 條生產(chǎn)線將為混合動力汽車生產(chǎn)電池組，第一批電池將于2025年產(chǎn)出，該電池中心將于2028年完工。

對于豐田來說，它儲備了快速迭代的技術(shù)，但更追求安全、穩(wěn)定和成熟以及擁有最大使用場景的體量規(guī)模，也即市場的認(rèn)可。

這也是所有車企所向往和努力的目標(biāo)。

對電池企業(yè)來說，未來全固態(tài)電池是否是最有價值的新洼地、是否是最優(yōu)路線，和車企一樣，需要市場的證明。