固態電池再次進入市場視野。這次有望實現更低成本和指明更明確商業化時間表，但產業技術方，有著明顯不同的預判。

日產汽車2月7日稱，其將在2025年生產第一批低成本固態電池，并計劃于2028年生產一款由固態電池提供動力的新型電動汽車；贛鋒理電也宣布，搭載該公司研發生產的三元固液混合鋰離子電池的純電動SUV賽力斯SERES 5規劃于2023年上市。

從技術進展角度看，即使未來在可見的時間表內，能實現固態電池商業化全面落地，但在短期內，目前也不具備全面取代液態電池的條件。

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巨頭的工作時間表

2月6日至7日，業界出現一則不太起眼的信息：日產汽車稱“在2028年前推出第一款搭載固態電池的量產版電動汽車”。

日產負責歐洲研發的高級副總裁David Moss近期對外透露日產在固態電池技術方面的進展，并首次給予明確時間表。

事實上，日產參與固態電池技術的研發并不算早。

2021年，日產宣布參與電動汽車固態電池研發，計劃配套建立一套試點生產設施，用于生產原型電池。2022年，位于日本神奈川縣的日產研究中心（Nissan Research Center）正式啟動原型電池的開發工程。

除了較為明確的宣布日產關于固態電池的技術商業化落地時間表，David Moss還透露，日產正在努力進一步開發現有的鋰離子電池技術，目標是在未來數年內推出下一代電池；到2028年推出無鈷電池，這將有助于將電池成本降低65%。

這項降本計劃，看來并非僅限于營銷考慮。日產此前表示，在2028財年之前，日產計劃使電池組成本降低到每千瓦時75美元，此后再降至每千瓦時65美元。但這項計劃與固態電池或許無關，故固態電池很可能是日產關于電池降本計劃中的一個環節，或一個新方向。

與日產類似，國內對于固態電池的關注度也很高，動作持續不斷。相比日產，國內現正努力推動半固態電池的商業化，但在技術層面，半固態電池沒有標準產業定義。

2月7日，賽力斯集團對媒體透露，其旗下新能源戰略車型SERES 5將于今年3月交付。這款車型，其中的純電版車型將分別搭載90kWh半固態電池和80kWh磷酸鐵鋰電池，最大續航里程（WLTP）530km。

半固態電池具有和固態電池類似的優點。以國軒高科半固態電池為例，360Wh/kg的能量密度，比一般約200Wh/kg三元鋰電池能量密度高出約80%。很明顯，相同體積的半固態電池，能實現更長的續航。

長安深藍在半固態電池方面的研發，最近也有了初步結果：目前進入工程化研發階段。根據長安深藍規劃，預計半固態電池將于2023年正式搭載整車。

公開資料顯示，國內現在第一條半固態電池量產線，已于2022年10月投產，擁有自主研發高電導率氧化物固態電解質材料和電解質導入工藝設備。這條產線在重慶兩江新區魚復新城，擁有方為北京太藍新能源科技有限公司。

蔚來汽車聯合創始人、總裁秦力洪也表示，其150度半固態電池將于今年上半年推出。據秦力洪透露，目前半固態電池的合作體系主要是孚能給寶馬、戴姆勒送樣，清陶給北汽、上汽、哪吒等送樣，國軒與高合，衛藍與蔚來合作等。

固態電池方面，1月30日，國投招商宣布完成對贛鋒鋰業控股子公司贛鋒鋰電的投資，支持其加大對固態電池的研發投入。贛鋒鋰電固態電池生產基地已啟動4GWh產能建設，規劃在重慶建設國內最大的固態電池生產基地。

綜合國內在這塊領域的動態，可以發現，在中國裝機量前十的動力電池企業中，國軒高科360Wh/kg三元半固態電池量產臨近，400 Wh/kg半固態電池在實驗室已有原型樣品；中創新航已完成400Wh/kg固液混合電池技術階段開發，壽命與安全已均通過國標測試。

此外，孚能科技在2022年推出新的半固態軟包電池，與4680相比，電池包體積利用率高出12%；蜂巢能源全固態電池實驗室研發出國內首批20Ah級硫系全固態原型電芯，能量密度達350Wh/kg-400Wh/kg，已通過針刺/200°C熱箱等實驗。

產業和商業存在價值分歧

東風集團是國內首家搭載固態電池的整車商，也是最早入局固態電池自主開發領域的車企之一。

東風集團在2018年就成立了固態電池項目組。2022年1月，50輛搭載第一代高比能固態電池的東風E70開啟示范運營。

2022年12月，東風集團旗下嵐圖新能源品牌的C級乘用車“追光”開啟預售，搭載了嵐圖自研的“云母”電池系統，其中82度電的動力電池也是行業首款量產裝車的半固態電池。

蔚來的動作不及預期，原計劃于2022年年底在ET7車型上批量搭載由衛藍新能源研發的半固態電池，但隨后這款能量密度為360 Wh/kg的電池，將延期至今年上半年完成量產。

值得一提的是，清陶能源在2022年建立了一條10GWh固態電池產線。這條產線第一代半固態電池液體含量區間為5%-15%，能量密度最大到420Wh/kg；第二代產品液體含量降至5%以下，正在小試階段，預計在2024年量產。

清陶能源總經理李錚表示，“第一代產品實際上是半固態電池，液體含量在5%-15%?！?/p>

固態電池難以商業化的障礙主要是因為，鋰離子在固態電池內部傳輸效率低，直接影響電池能量密度與功率密度，在高倍率大電流條件下傳輸能力差，從而影響電池的快充性能。固態電解質電導率比電解液低10倍以上，這是固態電池技術遲遲難以商業化的最重要技術瓶頸。

究竟什么是固態電池，液體含量對電池的能量密度有什么影響？

從材料特性看，鋰離子電池的正極材料是高電壓層狀過渡金屬氧化物，負極材料是石墨，整體質量能量密度理論極限約300Wh/kg，目前寧德時代NCM811約能做到270Wh/kg，正在接近理論極限。

如果要提高質量能量密度，那么一般手段是改變材料，比如用硅基合金代替純石墨做負極，能量密度理論上限約可提升至400Wh/kg；若要更進一步，就要采用金屬鋰做負極——金屬鋰負極克容量約為石墨的10倍，鋰金屬電池能量密度的理論上限能超過500Wh/kg。

但在現實應用層面，用鋰金屬做負極材料，實際效果不佳，成本還較高，無法達成理論優勢。

那怎么辦？

金屬鋰做負極的理論優勢，可以通過將熱穩定性差、易燃易漏、易在鋰金屬表面產生分解從而縮短電池壽命的液態電解質，替換為固態電解質得到。剔除電解液后，鋰電池的正負極和電解質均為固態，這就是“固態電池”。

由此看，電解液含量越低，技術含量和商業價值越高。一位產業公司電池技術工程師告訴華爾街見聞，固態電池電解液含量的基準線是10%。從技術實現的時間表推測，“實現半固態需要約3年時間，全固態約為5年或更長?！?/p>

多位產業方技術工程師都相信，2020-2025年，任務是提升電池能量密度并向固態電池轉變；2030年研發出可商業化使用的全固態電池。這與眾多車商或電池商目前宣稱的商業化速度有明顯不同。

另外有工程師對華爾街見聞說，固態電池在車用層面，就眼下的技術和未來的成本看，車用前景不佳，但在消費電子比如蘋果智能手機上應用，則商業空間巨大。但這個方向，目前國內產業界尚無人宣稱有無研發。

關鍵詞： 能量密度