別太上頭，固態(tài)電池不是普惠型技術(shù)
滴星視界 | 06-16
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智駕的故事沒法講了，市場(chǎng)又把目光瞄準(zhǔn)了固態(tài)電池。
最近，固態(tài)電池的熱度又起來(lái)了，從電池企業(yè)到車企，從新能源領(lǐng)域到資本市場(chǎng)，都在圍繞固態(tài)電池的話題展開討論，尤其是新標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，很給人一種固態(tài)電池馬上就要“照進(jìn)現(xiàn)實(shí)”的感覺。
5月22日，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)正式發(fā)布《全固態(tài)電池判定方法》（T/CSAE 434-2025），該標(biāo)準(zhǔn)首次明確了“全固態(tài)電池”定義，要求離子傳遞完全通過(guò)固體電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)，與混合固液電解質(zhì)電池形成了嚴(yán)格技術(shù)分界。
雖然只是一份行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但依然被認(rèn)為是固態(tài)電池大面積量產(chǎn)的一個(gè)積極信號(hào)，所以很多“故事”就此展開，就連最近行業(yè)熱議的價(jià)格戰(zhàn)，都出現(xiàn)了“某領(lǐng)軍車企下半年要大規(guī)模量產(chǎn)固態(tài)電池了，所以才大力降價(jià)清庫(kù)”的說(shuō)法。
不可否認(rèn)，極度內(nèi)卷的汽車行業(yè)需要新故事，但固態(tài)電池這個(gè)故事對(duì)大部分消費(fèi)者而言，可能都有點(diǎn)遙遠(yuǎn)。
沒那么快，2027年小規(guī)模上車
固態(tài)電池到底離我們還有多遠(yuǎn)？業(yè)界不同企業(yè)的時(shí)間表不盡相同，但有一個(gè)現(xiàn)象值得注意，車企的時(shí)間表似乎普遍比電池企業(yè)更靠前。
其中，上汽集團(tuán)宣稱新一代全固態(tài)電池將在2025年底量產(chǎn)裝車，2027年正式落地；長(zhǎng)安汽車計(jì)劃2025年實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的功能樣車首發(fā)，2026年實(shí)現(xiàn)裝車驗(yàn)證，2027年推進(jìn)全固態(tài)電池逐步量產(chǎn)；廣汽集團(tuán)宣布公司已成功打通全固態(tài)電池的全流程制造工藝，預(yù)計(jì)該產(chǎn)品將于2026年正式裝車；奇瑞汽車計(jì)劃在2026年投入定向運(yùn)營(yíng)，2027年實(shí)現(xiàn)批量上市。
比亞迪則計(jì)劃從2027年起，針對(duì)中高端電動(dòng)汽車領(lǐng)域小批量生產(chǎn)硫化物全固態(tài)電池，并在2030年將其應(yīng)用于主流電動(dòng)汽車中。
國(guó)外車企的時(shí)間表也相對(duì)靠前，豐田宣稱2026年投產(chǎn)固態(tài)電池；日產(chǎn)計(jì)劃在2025年建立并運(yùn)行全固態(tài)電池試點(diǎn)生產(chǎn)廠，在2028年首次應(yīng)用在汽車上，逐步實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；大眾集團(tuán)與美國(guó)QuantumScape公司合作，計(jì)劃在2026年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn)；福特預(yù)計(jì)2026年推出搭載固態(tài)電池的車型。
電池企業(yè)方面，寧德時(shí)代、國(guó)軒高科、清陶能源、衛(wèi)藍(lán)新能源、億緯鋰能、孚能科技等企業(yè)基本都將2027年小批量生產(chǎn)及裝車測(cè)試作為第一個(gè)量產(chǎn)節(jié)點(diǎn)，將2030年作為大規(guī)模量產(chǎn)的節(jié)點(diǎn)。
從這個(gè)“時(shí)間差”能看出來(lái)，車企對(duì)于量產(chǎn)時(shí)間的“卷”，更多只是一種營(yíng)銷上的“卷”， 動(dòng)力電池技術(shù)專家李朝表示，車企這樣宣傳主要是為了搶占固態(tài)電池話題下的技術(shù)領(lǐng)先站位。
但實(shí)際上，除了比亞迪之外，絕大部分車企都不具備自研自產(chǎn)固態(tài)電池的能力，都要依托于背后的電池供應(yīng)商，因此電池供應(yīng)商的量產(chǎn)時(shí)間表更為可靠。
寧德時(shí)代董事長(zhǎng)曾毓群曾在今年3月的中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇上表示：“說(shuō)2025年要大規(guī)模應(yīng)用固態(tài)電池，這話不負(fù)責(zé)任。固態(tài)電池從實(shí)驗(yàn)室樣品到量產(chǎn)至少需要8~10年時(shí)間。目前所謂的‘固態(tài)電池’多數(shù)是半固態(tài)或準(zhǔn)固態(tài)，仍然含有一定比例的液態(tài)電解質(zhì)，與真正的全固態(tài)電池有本質(zhì)區(qū)別。”
曾毓群認(rèn)為一些車企過(guò)度宣傳固態(tài)電池技術(shù)成熟度，實(shí)際上是在誤導(dǎo)公眾和投資者。
兩大難題，固態(tài)電池不是“普惠”技術(shù)
相比現(xiàn)在使用的液態(tài)電解質(zhì)電池，固態(tài)電池的好處是全面的，主要體現(xiàn)在能量密度和安全兩大核心指標(biāo)上。
能量密度方面，當(dāng)前主流液態(tài)電池的電芯能量密度約在250~300Wh/kg，而固態(tài)電池在實(shí)驗(yàn)室中的樣品已經(jīng)突破了600Wh/kg的大關(guān)。
中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高指出：“基于硫化物電解質(zhì)的第一代全固態(tài)電池預(yù)計(jì)將在2025年至2027年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，能量密度達(dá)到400Wh/kg；第二代產(chǎn)品將在2027年至2030年間量產(chǎn)，能量密度提升至500 Wh/kg；第三代產(chǎn)品則計(jì)劃于2030年至2035年推出，目標(biāo)能量密度突破600 Wh/kg。”
李朝表示，2027年小規(guī)模量產(chǎn)的固態(tài)電池能量密度將在400Wh/kg的水平。能量密度的提升與續(xù)航里程直接相關(guān)，搭載固態(tài)電池的純電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程將輕松超過(guò)1000公里。
安全方面，液態(tài)電池在針刺、擠壓等極端情況下很容易發(fā)生起火爆炸，而固態(tài)電解質(zhì)的不燃特性將極大提升電池在這些情況下的安全性，這是當(dāng)前新能源車消費(fèi)者最大的痛點(diǎn)之一。
可惜，萬(wàn)般好的固態(tài)電池依然面臨“技術(shù)”和“成本”兩大難題。
技術(shù)方面，首先就是材料體系的問題，固態(tài)電池按照電解質(zhì)劃分，存在硫化物、氧化物、聚合物三種技術(shù)路線，據(jù)李朝介紹，目前材料體系存在多對(duì)矛盾，仍有很大材料基礎(chǔ)學(xué)科探索空間，這也導(dǎo)致技術(shù)路線不統(tǒng)一，投入分散，業(yè)界難以形成合力。
其次，固態(tài)電解質(zhì)的離子導(dǎo)電率普遍低于液態(tài)電解質(zhì)，這限制了電池的高功率性能；固固界面抗阻也是一大技術(shù)難題，固態(tài)電池中金屬鋰負(fù)極和固態(tài)電解質(zhì)相互接觸后，容易發(fā)生化學(xué)副反應(yīng)，導(dǎo)致界面穩(wěn)定性降低，進(jìn)一步增大界面阻抗，而這一電阻是液態(tài)電池的100倍以上，嚴(yán)重影響電池的充放電效率和性能。
再次，鋰枝晶生長(zhǎng)的問題也會(huì)繼續(xù)存在于固態(tài)電池中，盡管固態(tài)電解質(zhì)具有更高的機(jī)械強(qiáng)度，但鋰金屬負(fù)極在充放電過(guò)程中仍可能形成鋰枝晶，依然存在鋰枝晶生長(zhǎng)刺穿電解質(zhì)導(dǎo)致內(nèi)部短路的風(fēng)險(xiǎn)。
最后，固態(tài)電池復(fù)雜的生產(chǎn)工藝也是其發(fā)展桎梏，以硫化物固態(tài)電池為例，因?yàn)榱蚧镉鏊畷?huì)分解產(chǎn)生劇毒氣體，遇氧氣則硫離子會(huì)被氧化為硫單質(zhì)/硫酸鹽，導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)崩塌導(dǎo)電率暴跌，所以需要在無(wú)水無(wú)氧的環(huán)境中生產(chǎn)。
成本方面，固態(tài)電池行業(yè)尚未形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，技術(shù)路線也還存在爭(zhēng)議，且固態(tài)電池現(xiàn)有設(shè)備利用率不足40%，其設(shè)備投入是液態(tài)電池的3倍，所以其成本居高不下， 中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，全固態(tài)電池系統(tǒng)報(bào)價(jià)高達(dá)6.8元/Wh，是磷酸鐵鋰電池的3倍。
因此，有機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2027年量產(chǎn)的搭載全固態(tài)電池的車型售價(jià)或?qū)⒊^(guò)百萬(wàn)元。不過(guò)李朝認(rèn)為，首批搭載固態(tài)電池的車型價(jià)格不至于達(dá)到百萬(wàn)級(jí)，但售價(jià)不會(huì)低于40萬(wàn)元。
TrendForce 預(yù)估，2030 年后當(dāng)全固態(tài)電池應(yīng)用規(guī)模大于 10GWh，電芯價(jià)格將降至 1 元人民幣 / Wh 左右；2035 年經(jīng)過(guò)市場(chǎng)大規(guī)模快速推廣，電芯價(jià)格將有機(jī)會(huì)降至 0.6-0.7 元人民幣 / Wh。
作為對(duì)比，目前三元鋰電芯價(jià)格在0.39元/Wh左右，磷酸鐵鋰電芯價(jià)格在0.34元/Wh左右。
換言之，固態(tài)電池不是個(gè)“普惠型”技術(shù)，即便是在2030年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，也大概率只能應(yīng)用于中高端電動(dòng)車上，無(wú)法解決純電動(dòng)車當(dāng)前增速趨緩的問題，也無(wú)法助力新能源車滲透率爆發(fā)式增長(zhǎng)，因此對(duì)于車企將之形容為新能源車顛覆燃油車殺手锏的“營(yíng)銷”，大可不必太上頭。
