近日，日產(chǎn)歐洲研發(fā)高級(jí)副總裁David Moss表示，日產(chǎn)已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出全固態(tài)電池，目標(biāo)是2025年開(kāi)始試生產(chǎn)，2028年生產(chǎn)一款由固態(tài)電池驅(qū)動(dòng)的全新電動(dòng)汽車(chē)。早前德國(guó)寶馬集團(tuán)也宣布，寶馬將打造全固態(tài)電池中試生產(chǎn)線，2025年推出首輛原型車(chē)。

(資料圖)

國(guó)內(nèi)固態(tài)電池板塊也在爆發(fā)，不少企業(yè)也下場(chǎng)開(kāi)始了固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)程，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有部分車(chē)企推出了搭載半固態(tài)電池的電動(dòng)車(chē)。我們知道，對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，電池技術(shù)的進(jìn)步是整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展與競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵一環(huán)。

由于固態(tài)電池有續(xù)航持久，回血快，壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，因此，它很可能是下一階段的電動(dòng)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng)的重要的變革性技術(shù)。日本固態(tài)電池研發(fā)成功，中國(guó)車(chē)企要有危機(jī)感。

從4680電池到固態(tài)電池，電池創(chuàng)新突破節(jié)點(diǎn)來(lái)臨

電動(dòng)汽車(chē)的核心成本就在電池上，從電動(dòng)汽車(chē)的未來(lái)方向來(lái)看，電池技術(shù)的瓶頸是限制整個(gè)電動(dòng)汽車(chē)突破的核心一環(huán)，目前電池存在續(xù)航短板、充電時(shí)間長(zhǎng)以及電池壽命衰減、冬天怕冷、夏天怕熱等局限，誰(shuí)能在這一環(huán)攻克行業(yè)痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)用戶體驗(yàn)層面的突飛猛進(jìn)，彎道超車(chē)的可能性是存在的。

特斯拉日前的重大進(jìn)展也是在電池技術(shù)上——4680電池，相較于前一代電池，4680電池在能量方面提高5倍、續(xù)航里程提高16%、動(dòng)力方面提高6倍、成本方面降低14%。

這種圓柱電池采用大電芯，單體比小圓柱電池要大5-6倍，系統(tǒng)集成效率會(huì)更高；并且其生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，標(biāo)準(zhǔn)比較統(tǒng)一，后期的能量密度也會(huì)較高。特斯拉提出的干電極技術(shù)相比傳統(tǒng)的濕法技術(shù)，干法電極成膜的均勻度和一致性更難控制，而電動(dòng)汽車(chē)電池的電極又較大較厚，因此生產(chǎn)的難度更高。

不過(guò)， 從進(jìn)展來(lái)看，特斯拉正在將4680電池帶入規(guī)模量產(chǎn)的前夜，也加速了行業(yè)對(duì)于大圓柱電池的關(guān)注與跟進(jìn)。目前已經(jīng)有不少整車(chē)廠、電池廠商已經(jīng)在快速跟進(jìn)。

不過(guò)特斯拉的4680電池依然是液態(tài)電池的延續(xù)性創(chuàng)新，而固態(tài)電池其實(shí)已經(jīng)走出了這種延續(xù)性創(chuàng)新路徑。

從類型來(lái)看，目前市面上的動(dòng)力電池主要有兩種，一種是磷酸鐵鋰電池，另外一種三元鋰電池。三元鋰電池能量密度更高，續(xù)航里程更長(zhǎng)，但由于安全性差的短板，已經(jīng)逐步被磷酸鐵鋰所取代，目前大多數(shù)新能源起火事故，都和三元鋰電池有關(guān)。

這兩種電池的結(jié)構(gòu)差不多，主要由正極、隔膜、負(fù)極，再灌上電解液制造而成，它們統(tǒng)稱為液態(tài)電池。

固態(tài)電池與現(xiàn)今普遍使用的鋰離子電池和鋰離子聚合物電池不同的是，它是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池，固態(tài)的電解質(zhì)具有的密度以及結(jié)構(gòu)可以讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)更大的電流，進(jìn)而提升電池容量。此外，它采用鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導(dǎo)物質(zhì)，取代以往鋰電池的電解液，大大提升鋰電池的能量密度。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，與目前的鋰電池相比，固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯：首先是它的充電速度可提高幾倍以上，而且不受溫度限制；其次是能量密度翻倍，續(xù)航里程達(dá)到1000km以上；更重要的是，由于固態(tài)電解質(zhì)具有不可燃性、無(wú)腐蝕性、無(wú)揮發(fā)、不會(huì)漏液等特性，化學(xué)性質(zhì)更穩(wěn)定，穿刺后也不用擔(dān)心安全問(wèn)題。

某種程度上，固態(tài)電池算是一種革命性的突破。

雖然目前包括大眾、豐田等傳統(tǒng)車(chē)企，蔚來(lái)、合創(chuàng)等新勢(shì)力品牌，以及寧德時(shí)代等電池企業(yè)，都對(duì)固態(tài)電池有研究開(kāi)發(fā)規(guī)劃。不過(guò)截止到目前，固態(tài)電池在全球范圍都沒(méi)有落實(shí)到工程量產(chǎn)階段，而日產(chǎn)是首家宣稱已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出全固態(tài)電池，國(guó)內(nèi)更多企業(yè)是采用半固態(tài)電池作為過(guò)渡方案。

半固態(tài)是過(guò)渡方案，避免陷入重營(yíng)銷(xiāo)、玩概念的路子

當(dāng)前，許多國(guó)內(nèi)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)半固態(tài)電池，搭載半固態(tài)的車(chē)型有東風(fēng)E70、嵐圖追風(fēng)以及搭載贛鋒鋰電三元固液混合鋰離子電池的純電動(dòng)SUV賽力斯SERES-5計(jì)劃于2023年3月開(kāi)始交付。此前，蔚來(lái)、賽力斯、長(zhǎng)安深藍(lán)、嵐圖等多家新能源車(chē)企披露了半固態(tài)電池裝車(chē)進(jìn)展。

半固態(tài)雖然名字上跟固態(tài)電池很相似，可實(shí)際上反而與當(dāng)前的液態(tài)鋰離子電池關(guān)系更近，它仍需要電解液和隔膜，產(chǎn)品形態(tài)上并沒(méi)有本質(zhì)上的創(chuàng)新，仍屬于改良型的方案。

不過(guò)在清陶能源聯(lián)合創(chuàng)始人李崢看來(lái)：從產(chǎn)線和工藝的角度來(lái)說(shuō)，這種半固態(tài)跟傳統(tǒng)鋰離子電池相比，有30%的創(chuàng)新。但它實(shí)際上并沒(méi)有解決固態(tài)和固態(tài)之間相接觸的界面不夠完美的問(wèn)題，界面浸潤(rùn)和黏合形成了工藝壁壘。

但從目前來(lái)看，日產(chǎn)的固態(tài)電池完全去除了電池中的液體元素，將大大提高存儲(chǔ)和電力傳輸?shù)男省２粌H比鋰電池節(jié)省50%的成本，還將能源密度提高一倍，充電速度提高三倍。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，日產(chǎn)汽車(chē)的固態(tài)技術(shù)是‘全固態(tài)’，去除了所有液態(tài)部分，這是它的領(lǐng)先之處。但是半固態(tài)仍然有液體電解質(zhì)，液體會(huì)沸騰，依然會(huì)讓能量的儲(chǔ)存和傳輸?shù)男适艿接绊憽?/p>

因此，全固態(tài)與半固態(tài)其中還是存在差距，但許多車(chē)企為了盡早能上新概念好賣(mài)車(chē)，因此在大力推進(jìn)半固態(tài)電池，作為一種過(guò)渡方案，同時(shí)蹭上“固態(tài)”電池的概念。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，對(duì)固態(tài)電池研發(fā)的急迫性要有，但是如果僅僅是借助固態(tài)電池的概念來(lái)賣(mài)車(chē)，其實(shí)就進(jìn)入了急功近利、重營(yíng)銷(xiāo)而輕研發(fā)的路子了。

正如有業(yè)內(nèi)從業(yè)者指出了當(dāng)前國(guó)內(nèi)固態(tài)電池行業(yè)的一些弊端與發(fā)展模式的痼疾：固態(tài)電解質(zhì)的好處有很多，提升安全安全性，提升能量密度，這個(gè)是大家都喜歡的事情，但是國(guó)內(nèi)現(xiàn)在號(hào)稱采用固態(tài)電解質(zhì)的公司相關(guān)表現(xiàn)又怎么樣了？有沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的第三方測(cè)試，有沒(méi)有實(shí)際裝車(chē)測(cè)試？我想大部分還停留在自我吹噓的份上。起碼幾年內(nèi)單純的電解質(zhì)是上不了車(chē)，固液混合不能保證。

日本固態(tài)電池彎道超車(chē)的可能性存在：中國(guó)車(chē)企要有危機(jī)感

從目前來(lái)看，日本固態(tài)電池研發(fā)成功，并且降低了電池成本的消息，我們一定不能掉以輕心，低估日本在新能源汽車(chē)領(lǐng)域研發(fā)能力。

因?yàn)樵谶^(guò)去看來(lái)，固態(tài)電池的研發(fā)為何遲遲推進(jìn)不下去，一大原因在于固態(tài)電池的成本非常高，全固態(tài)電池的成本是液態(tài)電池的四倍，這是它的核心難題。如果把固態(tài)電池的成本打下來(lái)，固態(tài)電池的普及難度就會(huì)極大降低。

事實(shí)上，日本較早就在規(guī)劃固態(tài)電池方面的彎道超車(chē)。如豐田2010-2014年就出現(xiàn)了一波專利申請(qǐng)的熱潮，研究方向聚焦在硫化物體系固態(tài)電解質(zhì)。

豐田、松下、京都大學(xué)、日本理化學(xué)研究院等38家汽車(chē)、電池、材料企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合，計(jì)劃到 2030 年前后將固態(tài)電池組每千瓦時(shí)的成本降至鋰電池的 30％。

日本之外，韓國(guó)三星 SDI 和 SK電池企業(yè)也在聯(lián)合研發(fā)固態(tài)電池。德國(guó)寶馬，已經(jīng)在自建電芯研發(fā)中心，并和 Solid Power 合作，有望于 2026 年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池突破和量產(chǎn)。

中國(guó)在新能源汽車(chē)在三電技術(shù)到全產(chǎn)業(yè)鏈，都逐步走入到前列，在國(guó)內(nèi)，比亞迪的刀片電池也可以說(shuō)是支撐比亞迪品牌溢價(jià)的一大殺手锏。

但國(guó)內(nèi)車(chē)企依然需要對(duì)未來(lái)的趨勢(shì)保持敏銳，固態(tài)電池是行業(yè)一個(gè)關(guān)鍵拐點(diǎn)，如前所述，帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)包括充電速度更快（正極）、能量密度大幅提升（負(fù)極）、安全性更高（隔膜）、低溫不怕電量跳水（電解液）、循環(huán)壽命更長(zhǎng)以及對(duì)熱管理的需求會(huì)降低，它更好的解決了現(xiàn)有的電池短板。

國(guó)內(nèi)在新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中，提出希望到2030年，國(guó)內(nèi)液態(tài)電解質(zhì)可以演變?yōu)楣虘B(tài)。但是從進(jìn)度來(lái)看，日產(chǎn)提出的規(guī)劃似乎要更提前了3~5年。

如果日本在固態(tài)電池量產(chǎn)裝機(jī)層面提前3~5年完成，那么首先這種電池給日本汽車(chē)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力帶來(lái)極大提升，包括提升電動(dòng)汽車(chē)在長(zhǎng)途續(xù)航、充電速度極大提升、高溫寒冷天氣的穩(wěn)定性、耐用性等問(wèn)題上的一系列用戶痛點(diǎn)，這可能會(huì)推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品的銷(xiāo)量提升，并且對(duì)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)的電池企業(yè)的產(chǎn)品造成降維打擊，固態(tài)電池技術(shù)的突破可能給了日本車(chē)企一次彎道超車(chē)的機(jī)會(huì)。

如果在固態(tài)電池領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)沒(méi)有搶到先機(jī)，在固態(tài)電池的供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)或?qū)⑹苤朴谌?，?guó)內(nèi)建立起來(lái)的電車(chē)優(yōu)勢(shì)可能要被打掉一部分。

因此，對(duì)于固態(tài)電池的研發(fā)，我們不能掉以輕心，國(guó)內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)層面需要多點(diǎn)耐心并沉下去研發(fā)推進(jìn)，從國(guó)內(nèi)電池技術(shù)的積累與各家的推進(jìn)來(lái)看，國(guó)產(chǎn)的固態(tài)電池的突破或許也只是時(shí)間問(wèn)題，只不過(guò)，從當(dāng)前來(lái)看，國(guó)內(nèi)需要有更早的準(zhǔn)備，以及更大的危機(jī)感來(lái)面對(duì)未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)，我們對(duì)國(guó)產(chǎn)電池技術(shù)的突破也始終保持期待。

關(guān)鍵詞： 固態(tài)電池 中國(guó)車(chē)企 動(dòng)力電池 鋰離子電池