國家隊(duì)還是下場了。

固態(tài)電池市場方興未艾，政府也開始鼓勵(lì)有條件的企業(yè)，對(duì)全固態(tài)電池相關(guān)技術(shù)開展研發(fā)，整體支持金額或達(dá)60億元。

這個(gè)史無前例的項(xiàng)目，由政府相關(guān)部委牽頭實(shí)施鼓勵(lì)，據(jù)悉，經(jīng)過嚴(yán)格篩選后，最后具體分為七大項(xiàng)目，比如聚焦聚合物和硫化物等不同技術(shù)路線。

頂層設(shè)計(jì)開足馬力，相關(guān)企業(yè)獲得的是真金白銀的支持，目前這個(gè)消息已經(jīng)得到多位知情人士確認(rèn)。一旦落地，也將是政府部門首次對(duì)固態(tài)電池研發(fā)進(jìn)行規(guī)模資金支持。

中國已經(jīng)成為全球新能源產(chǎn)業(yè)鏈最完整的國家，同時(shí)也是新能源車最大的市場，而業(yè)內(nèi)共識(shí)則認(rèn)為，固態(tài)電池是電動(dòng)車下一階段競爭的核心。此時(shí)國家隊(duì)入場，一直處于炒作階段的固態(tài)電池，可能真的要落地了。

01

一股春風(fēng)吹來

據(jù)《中國日報(bào)》報(bào)道稱，國內(nèi)打算投入大約60億元推動(dòng)全固態(tài)電池的研發(fā)，目的就是要推動(dòng)固態(tài)電池的技術(shù)盡快從實(shí)驗(yàn)室走向市場。

而具備這些條件的企業(yè)包括了寧德時(shí)代、比亞迪、一汽、上汽、衛(wèi)藍(lán)新能源和吉利這六大企業(yè)。

有知情人士透露，這個(gè)項(xiàng)目一共分成七個(gè)子項(xiàng)目，聚焦聚合物和硫化物等不同的技術(shù)路線。有內(nèi)部人士透露，目前已經(jīng)開始了項(xiàng)目答辯。

在業(yè)內(nèi)主流觀點(diǎn)中，全固態(tài)電池根據(jù)電解質(zhì)不同，主要可劃分為三個(gè)主要技術(shù)路線，其中之二就是聚合物電解質(zhì)和硫化物電解質(zhì)兩種技術(shù)路線。

聚合物電解質(zhì)，主要是由基體和鋰鹽組成，基體為聚氧化乙烯等高分子聚合物，具備安全性高、重量輕、容量大等優(yōu)點(diǎn)。

而硫化物電解質(zhì)主要分為晶態(tài)與玻璃態(tài)兩類，離子電導(dǎo)率較高，但化學(xué)穩(wěn)定性相對(duì)較弱。

其實(shí)早在今年年初，國家就已經(jīng)有支持固態(tài)電池發(fā)展的苗頭了，2024年1月21日，在中科院院士歐陽明高的牽頭下，“中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)”在北京正式成立，同時(shí)舉辦“中國全固態(tài)電池創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇”。

這是一個(gè)致力于推進(jìn)我國全固態(tài)電池學(xué)術(shù)及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的非法人組織，目的就是為了推進(jìn)固態(tài)電池的協(xié)同研發(fā)。

大會(huì)的參加者不僅有以寧德時(shí)代、比亞迪為首的多家主流電池廠商，還包括了工信部、科學(xué)技術(shù)部等一系列相關(guān)政府部門。

在會(huì)上，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)理事長鄭宏宇也明確提出，“中國全固態(tài)電池產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)”的成立，既是中國鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程中重要一步，也是落實(shí)國家戰(zhàn)略意圖。

而且在三個(gè)月前，工信部就《鋰電池行業(yè)規(guī)范條件（2024年本）》修訂征求意見，修訂版對(duì)于儲(chǔ)能電池要求沒有變化，但新增了固態(tài)電池相關(guān)要求。

首次明確了對(duì)于固態(tài)電池的標(biāo)準(zhǔn)，需要單體電池能量密度≥300Wh/kg，電池組能量密度≥260Wh/kg，循環(huán)壽命≥1000次且容量保持率≥80%。

眼下，技術(shù)不斷迭代，鋰電池的容量、能量密度都已經(jīng)接近極限，純電動(dòng)車的續(xù)航里程也逐漸摸到天花板，而固態(tài)電池已經(jīng)成為行業(yè)下一個(gè)重點(diǎn)進(jìn)化的方向。

但值得注意的是，固態(tài)電池并不是近幾年才開始研究的，時(shí)間甚至比現(xiàn)在的液態(tài)鋰電池還要早，但是到今天為止，依然無法大規(guī)模商業(yè)化量產(chǎn)，可見其研發(fā)難度有多高。

固態(tài)電池，顧名思義，是一種使用固體電極和固體電解質(zhì)的電池。傳統(tǒng)鋰離子電池包括正極、負(fù)極、電解液、隔膜四大組成部分，但這種結(jié)構(gòu)有非常大的缺點(diǎn)，那就是隔膜承擔(dān)的保護(hù)作用，無法保證絕對(duì)的安全，有被電子擊穿的風(fēng)險(xiǎn)，從而發(fā)生爆炸。

液態(tài)電池為了保證安全性，電解液和隔膜這兩個(gè)東西加起來的體積就占了電池的40%左右，極大地壓縮了能量密度。

但固態(tài)電池，不但可以把密度更大的固體電解質(zhì)塞進(jìn)去代替這兩種東西，還可以讓正負(fù)極之間的距離縮短到10微米左右。

所以固態(tài)電池相比于傳統(tǒng)液態(tài)電池具有高能量密度和更穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

02

再讓子彈飛一會(huì)

固態(tài)電池很強(qiáng)，但確實(shí)需要時(shí)間孵化。

作為純電車領(lǐng)域“技術(shù)珠峰”，固態(tài)電池的技術(shù)阻礙不僅來自于材料體系的迭代升級(jí)，以及固-固接觸問題，制造工藝的優(yōu)化也有巨大挑戰(zhàn)。

比如其正極材料，高鎳三元正極安全性差且易發(fā)生熱失控問題，需要轉(zhuǎn)向超高鎳、富鋰錳基等新材料。而且固態(tài)電池的電解質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)固態(tài)，因此三大主流技術(shù)路線的電解質(zhì)問題仍沒有找到最優(yōu)解。

目前固態(tài)電池的研發(fā)，主要集中在中日韓美歐五個(gè)國家和地區(qū)，整體仍處于研發(fā)和試驗(yàn)階段，歐美地區(qū)更是寄希望于通過固態(tài)電池，改變現(xiàn)有動(dòng)力和儲(chǔ)能電池格局。

僅從固態(tài)電池的技術(shù)來源和布局上看，日本仍處于領(lǐng)先的地位，中科院院士歐陽明高曾表示，從全球固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)布局來看，中國的企業(yè)最多。其次是日本，日本企業(yè)雖然不多，但個(gè)個(gè)實(shí)力很強(qiáng)。

截至2022年9月初，在全球固態(tài)電池領(lǐng)域的專利申請數(shù)量中，近45%來自日本，中國、美國、德國、韓國緊隨其后。

其中，豐田是在固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)＠暾垟?shù)量最多的企業(yè)，擁有全固態(tài)電池專利1300多項(xiàng)。 而根據(jù)智慧芽全球?qū)＠麕斓臄?shù)據(jù)，截止2023年10月，中國國內(nèi)公司有關(guān)全固態(tài)電池的專利，不足100項(xiàng)。

此外，全球固態(tài)電池專利數(shù)持有者第二、第三名也都是日本公司，前六名均被日本和韓國包攬。

以日系車企為例，根據(jù)豐田去年發(fā)布的規(guī)劃，最早到2027年，其向市場投放搭載全固態(tài)電池的電動(dòng)汽車；日產(chǎn)則計(jì)劃在2028年推出首款搭載全固態(tài)電池的量產(chǎn)車型；本田規(guī)劃在2025年后推出全固態(tài)電池車型。

韓國的研發(fā)以三大電池商為主，分別為LG新能源、SK On、三星。三家電池商在全固態(tài)電池技術(shù)方面都有不少實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，尤其是三星，作為唯一在專利前五的非日系企業(yè)，三星計(jì)劃在 2027 年前推出能量密度超過900Wh/kg的全固態(tài)電池，此類電池可能會(huì)首先用于電動(dòng)汽車，然后用于智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等電子產(chǎn)品。

而美國以初創(chuàng)電池企業(yè)為主，與車廠共同研發(fā)，例如Solid Power和寶馬合作，Quantum Scape和大眾合作。

從時(shí)間上看，產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間基本都是在2027-2030年。

雖然中國在鋰電池的產(chǎn)業(yè)研發(fā)上起步較晚，但已經(jīng)從追趕者變成了競爭者，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)自去年開始就取得了不少進(jìn)展。

去年6月，衛(wèi)藍(lán)新能源宣布將360Wh/kg半固態(tài)鋰電池電芯正式交付蔚來汽車，去年底，蔚來創(chuàng)始人李斌直播實(shí)測了150kWh電池包行駛距離達(dá)1044公里。

今年的4月份，自從智己發(fā)布首個(gè)量產(chǎn)上車的“超快充固態(tài)電池”智己L6以來，就像引爆了中國固態(tài)電池的引線，不少企業(yè)公布了研發(fā)進(jìn)展或成果。

廣汽集團(tuán)官宣實(shí)現(xiàn)了全固態(tài)電池能量密度達(dá)到400Wh/kg以上，較當(dāng)前量產(chǎn)的液態(tài)鋰離子電池體積能量密度提升52%以上，可以實(shí)現(xiàn)超1000公里續(xù)航，其全固態(tài)電池量產(chǎn)裝車的時(shí)間點(diǎn)為2026年，將搭載于旗下昊鉑車型。

同樣在4月份，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱在CIBF2024先進(jìn)電池前沿技術(shù)研討會(huì)上稱，寧德時(shí)代計(jì)劃在2027年小批量生產(chǎn)全固態(tài)電池，不過其并未披露全固態(tài)電池批量裝車的時(shí)間表。

長安汽車也表示，預(yù)計(jì)到2030年推出包括液態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)在內(nèi)的8款自研電芯。

緊接著，上汽集團(tuán)在一次新能源技術(shù)發(fā)布會(huì)上宣布，他們的全固態(tài)電池將采用聚合物-無機(jī)物復(fù)合電解質(zhì)技術(shù)路線，并計(jì)劃于2026年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。這種全固態(tài)電池的能量密度預(yù)計(jì)超過400Wh/kg，體積能量密度超過820Wh/L，電池容量能超過75Ah。

當(dāng)然，技術(shù)上車是好事，但也應(yīng)該看到差距，國家隊(duì)下場就像給企業(yè)指明了方向，具體到市場和外國企業(yè)拼刺刀，還得看企業(yè)自身實(shí)力。

至于能否在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突圍，讓子彈再飛一會(huì)。