固態(tài)電池，新能源汽車的顛覆性技術

前段時間，智己汽車與小米的口水戰(zhàn)引爆了車圈社交媒體，隨之而來的是，人們驚訝的發(fā)現(xiàn)智己汽車竟然官宣成為首個搭載“準900V超快充固態(tài)電池”的量產車型，CLTC續(xù)航將超過1000公里。一時間，固態(tài)電池技術又來到了新能源汽車的牌桌上，無獨有偶，廣汽埃安的高端品牌昊鉑，也高調發(fā)布了最新的固態(tài)電池技術。在前期宣傳海報上，昊鉑特地注明了“真的要來了”、“全固態(tài)”、“100%固態(tài)電解質”等等吸睛的標語，甚至說要在2026年量產裝車。

那么到底何為固態(tài)電池，這項技術是否真能在新能源汽車大火的今天，成為每家必爭的顛覆性產品呢？

固態(tài)電池的前世今生

在電池技術的演進過程中，液態(tài)電解質一直發(fā)揮著重要作用。然而，隨著對電池性能要求的不斷提高，液態(tài)電解質逐漸成為制約電池性能進一步提高的瓶頸。

因此，逐步減少對液態(tài)電解質的依賴，從混合固液電池逐步演進到完全無液體的全固態(tài)電池，成為了電池技術發(fā)展的必然趨勢。在新能源汽車集聚發(fā)展的今天，固態(tài)電池的競爭已經(jīng)成為最為關鍵的一環(huán)。而就在新能源汽車日趨火熱的今天，固態(tài)電池的消息再一次刷屏成為新能源汽車領域當中當之無愧的“第一熱點”。

固態(tài)電池是一種新型的電池技術，它使用固態(tài)電解質代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液態(tài)電解質。這種電池的正極、負極和電解質均為固態(tài)，固態(tài)電池的原理基于電化學反應，通過電子的流動來產生電流。固態(tài)電池的核心特點在于使用固體電極和固體電解質替代了傳統(tǒng)鋰電池中的液態(tài)電解質。可以說，固態(tài)電池從根本上就有區(qū)別于目前新能源汽車上使用的液態(tài)電池，因此在使用上廠家也會更加謹慎。

固態(tài)電池的優(yōu)勢

既然固態(tài)電池的技術難度如此之高，成本又相對昂貴，那么為什么多家廠商前赴后繼地想要攻克這一關鍵性的技術呢？原因就在于固態(tài)電池所帶來的優(yōu)勢，對于新能源汽車行業(yè)是革命性的。

首先，固態(tài)電池的核心特點在于使用固體電極和固體電解質替代了傳統(tǒng)鋰電池中的液態(tài)電解質。這一變革不僅提升了電池的安全性，還因為固體電解質不易泄漏、不易燃爆，從而在很大程度上解決了傳統(tǒng)鋰電池的安全隱患。

其次是充電快，幾分鐘甚至不到10分鐘充滿，充電一次輕松跑上千公里！其三是輕松達到上萬次充放電，電池衰退慢。

目前的技術難點，在于從電解液從液態(tài)變成固態(tài)的過程，存在于固態(tài)電解質的離子電導率低、固-固界面穩(wěn)定性差、金屬負極以及鋰枝晶的生長問題。這些技術問題影響了電池的充放電速度、容量保持率和循環(huán)壽命，是實現(xiàn)固態(tài)電池商業(yè)化的關鍵障礙。

目前各大廠商推出的固態(tài)電池，大多為固態(tài)、液態(tài)混合電池，或稱半固態(tài)電池。日本固態(tài)電池的研究方向是在硫化物，我國的主要方向在氧化物，代表廠商是清陶能源。但是無論硫化物、氧化物聚合物體系的，還沒有哪一家公司做出了比肩液態(tài)鋰電的性能。目前，半固態(tài)選擇硅碳作為負極材料。而未來的全固態(tài)電池，或將使用鋰金屬作為負極材料。

成本或成落地最大阻礙

盡管技術難實現(xiàn)，但固態(tài)電池最大的短板還不是技術，而是成本。鋰金屬的成本有多高呢，根據(jù)業(yè)內人士透露：“固態(tài)電池沒辦法廉價的核心原因是，里面的貴金屬用量是液態(tài)電池的幾倍，價格最低都會是磷酸鐵鋰的十倍左右?！蔽覀冎?，目前新能源賽道可以說是瘋狂內卷，內卷的核心便是整車的成本控制。消費者非常在意成本這件事，以前廠家發(fā)過調研的。大多數(shù)消費者希望不漲價，還提升性能。甚至有的消費者還希望降價，做個朋友。

此外是制造成本，真正的全固態(tài)電池制造成本是鋰離子電池的4—25倍，制造全固態(tài)電池所需的設施成本更是目前鋰離子電池的10-20倍。而且制造過程中能耗也很大。在目前，日本松下、日產、豐田在實驗室里面測試的固態(tài)電池表現(xiàn)非常強勢，但量產卻要推遲到4~5年之后，因為成本太高，商業(yè)化過于困難。

因此，成本是固態(tài)電池商業(yè)化最大的一道坎。

我們知道，技術創(chuàng)新理想的落地結果是兩種：其一，產品成本差不多但產品體驗大幅度提升，比如智能手機對功能機的替代就是如此。其二：產品成本差不多，使用成本降低，產品體驗局部超越，目前新能源車相對于油車，就是如此，購車成本相差不大，用車成本低，智能化超越，推動了新能源車的銷量增長。固態(tài)電池雖然是體驗進步了，但是購車成本大幅增長，固態(tài)電池的成本有多高呢？購買一塊固態(tài)電池，價格比現(xiàn)在買一輛中高端車可能還要高。

固態(tài)電池何時商用？

在海外市場，一些知名企業(yè)如豐田、本田、現(xiàn)代、奔馳和三星等已經(jīng)投入巨資進行全固態(tài)電池的研發(fā)。其中，豐田和本田已經(jīng)取得了一些突破性的進展。據(jù)報道，豐田計劃在2025年開始量產搭載全固態(tài)電池的車型，而本田也計劃在2030年之前實現(xiàn)這一目標。此外，現(xiàn)代、奔馳和三星等企業(yè)也在積極推進全固態(tài)電池的研發(fā)，并計劃在未來幾年內推出相關產品。

在國內市場，上汽、蔚來等新能源汽車廠商也在積極布局全固態(tài)電池的研發(fā)和生產。其中，上汽計劃在2024年開始批量生產搭載半固態(tài)電池的車型，而蔚來也計劃在同一年推出相關產品。此外，長安和廣汽等企業(yè)也計劃在2025至2026年間推出搭載全固態(tài)電池的車型。

目前，一些搭載半固態(tài)電池的車型已經(jīng)正式量產下線。例如，搭載82kWh半固態(tài)電池包的嵐圖“追光”已經(jīng)正式量產下線，這標志著半固態(tài)電池技術在新能源汽車領域的應用已經(jīng)取得了一定的進展。此外，搭載90kWh半固態(tài)電池的賽力斯SERES 5純電版車型也于去年進軍歐洲市場，這進一步證明了半固態(tài)電池技術在國際市場上的競爭力。

隨著越來越多的企業(yè)加入全固態(tài)電池的研發(fā)和生產行列，未來全固態(tài)電池的應用前景將更加廣闊。在新能源汽車領域，搭載全固態(tài)電池的車型將逐步取代傳統(tǒng)的液態(tài)電解質電池車型，成為未來的主流選擇。