最近你是不是被“固态电池”刷屏了呢 ,“100公斤的电池包 ,以后能够跑1000km” ,“2027年上车” ,“中国科研机构在固态电池领域取得密集突破”等等 ,就连央视都加入了报道大军 ……
于资本市场之中,固态电池指数于半年时间里近乎实现翻倍情况。对于普通消费者而言,近期接连不断的电动车自燃相关事故,亦促就固体电池上车的呼声愈发高起。不少人士或许在思索,难道当下采购车辆,到2027年便会成为冤种吗?
停下,保持冷静!就在前几天,欧阳明高院士竟给固态电池无情地泼了一盆冷水,他明确表示,“当前全固态电池的期待值处于相当高的水准,甚至存在部分消费者就专等着全固态电池,实际上这完全算得上是一种误导,因为我们仍然有着一系列的科学技术方面的难题尚未克服。”
呐,为何固态电池再度引发关注热度了呢,它究竟距离我们还有多么遥远呢,它是否真的能够重新构建起整个汽车产业的格局呢?
固态电池为何又火了?
先来解释下何为固态电池?
你能够将我们当下手机、电脑以及电动车之中所使用的锂电池,设想为一块“夹心饼干”,外面的那两层“饼干”,属于电池的正极与负极,而中间的那层“奶油”,便是液态电解液,它的任务是让锂离子在正负极之间来回跑动。 问号是句号,这里是为了符合格式要求,实际应是句号 。
问题出在这所谓的“奶油”之上,它惧怕碰撞,害怕热度,只要稍微受到些许刺激便会起火进而“自燃”,并且,这一层“奶油”占据了电池的大量空间,致使续航以及体积均遭到影响。
那么固态电池究竟是怎样解决的呢,答案很简单,是将那层存在危险的“奶油”替换成一块“果冻”或者“压缩饼干”,而这里所说的“果冻”或者“压缩饼干”也就是固态电解质,经过这样一番替换之后,电池马上就实现了“进化”,具体表现为更加安全,具备更高的能量同时,能够做得体积更小且重量更轻。
我们清楚,国内当下的液态电池技术,是稳稳领先于全球范围之内的,宁德时代与比亚迪呈现出双雄并立的态势,二者加起来占据大约70%的市场份额,然而海外的友商正在极度疯狂地加大对固态电池的投入,意图实现“弯道超车”。
比如,丰田有着计划,最早会在2027年,推出首款搭载了量产全固态电池技术的车型;三星SDI的固态电池技术将聚焦硫化物路线,计划于2027年实现量产;奔驰带有全新固态电池的测试车已经开启了道路试验。
这样大规模的阵仗态势下,在国内而言自然是存在一种“危机感”的呀,从政府层面来看也是在火速加大力度,投入大量资金去支持固态电池的底层基础方面的研发呢!
据数据展现,2024年是中国固态电池具有里程碑意义的年份,自下半年起始,国内所申请的固态电池专利数量为日本的3倍,今年2月,工信部等八部门清晰地将固态电池划定为重点攻关方向,国内车企、电池巨头纷纷进入该领域,一场关于固态电池的“跑马圈地”已然拉开帷幕。
比如,宁德时代有个硫化物全固态电池研发团队,这个团队已经扩大到了1200人,他们公布的20Ah样品,其能量密度达到了450Wh/kg;欣旺达最近宣布了一件事,那就是推出全固态电池“欣·碧霄”,这款电池能量密度高得出奇,高达400Wh/kg,并且预计在2025年底的时候建成0.2GWh聚合物固态电芯中试线;国轩高科的全固态金石电池目前正处在中试量产阶段,而且已经启动了2GWh量产线的设计工作……
国轩高科全固态金石电池
于实际应用方面,比亚迪车企公布了固态电池落地时间与技术突破情况,上汽车企公布了固态电池落地时间与技术突破情况,广汽车企公布了固态电池落地时间与技术突破情况,长安车企公布了固态电池落地时间与技术突破情况,吉利车企公布了固态电池落地时间与技术突破情况,这些车企纷纷加速推进固态电池量产上车。

这使得我们看上去,固态电池好像距离我们愈发靠近,然而事实上并非这般。
产业化挑战重重
诸多专家宣称,当下众人所提及的固态电池大多为“半固态”,也就是固液混合电池,其属于液态电池的一种拓展。些许企业推出的此类电池能量密度处于260至360Wh/kg之间,正处在从液态电池朝着全固态电池转变的阶段。
前几天,中国汽车工程学会发布了《路线图3.0》,这份文件给固态电池定了调,到2030年,固态电池才有望进入“小批量”产业化阶段。张进华理事长甚至坦言,能量密度能不能达到大家所期待的500Wh/kg,这还有待观察。
欧阳明高也表示,当前固态电池研究存在诸多突破,然而材料科学进展与实际商品间距离极大,何时能达理想化的500Wh/kg,路线图指明是2030年,此为技术路线,并非产品路线,更不是商品路线,他认为有望达到500Wh/kg且可靠一些的时间应是2035年左右实现产业化。
为什么专家这么谨慎?四大“骨感现实”摆在眼前:
首先,技术成熟的程度还不足够。宁德时代曾经公开宣称,要是使用数字1至9来表示固态电池的技术以及制造的成熟程度,其中“1”意味着刚开始涉足这一领域,“9”意味着技术得以成熟,能够投入大规模生产,那么当下行业处于“4”这样的水平。
其次,成本问题依旧严峻。研究机构给出的数据表明,当下全固态电池的单位成本达到了1200元/kWh,它是液态电池成本的3倍还要多,成本过高致使固态电池在市场当中欠缺竞争力。
此外,供应链依旧不成熟,固态电池在材料或者说从材料起始直至设备方面全都需要重新构建,加之技术路线(硫化物、氧化物、聚合物等类型)尚未达成统一,行业标准存在缺失状况,这便致使上下游企业在对接上遭遇困难,协同成本处于较高水平,没有完备的供应链给予支撑,大规模量产是难以达成的。
最后,我们也别把固态电池,想得太过神话了。不久前,在一个行业论坛上,中国汽车技术研究中心首席科学家王芳称,固态电池的安全边界,确实比液态电池更宽,不过一旦突破边界,后果或许比液态电池更严重。
欧阳明高表示,不存在绝对安全的电池和绝对安全的自动驾驶汽车,这都是有长尾现象的,全固态电池 将高比能量三元电池安全性提升到磷酸铁锂水平 。
中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高
写在最后
未来最有可能率先体验新鲜感进而进行尝试的,反而是像无人机、人形机器人这类新兴领域的应用,这些应用对于价格并非敏感,能够迅速检验技术所具备的价值。随着产业链走向成熟,成本不断下降,固态电池才会逐渐迈进汽车所处的领域。
美好的事物诞生常常要历经挑战与磨砺,中科院院士南策文讲过,研究追求着1%的可能性,产业界要求99%甚至100%的可靠性,这表明,从实验室到产业化,我们需战胜诸多难题,渐近性地达成技术完善,直至它成熟且全然可控。
是考虑固态电池真的会对产业格局进行重构,事实上,固态电池与液态电池之间呈现出互补的关系,就像欧阳明高所讲的那样,在未来,即便我们需要去推动具备高比能量特点的全固态电池的发展,然而磷酸铁锂电池依旧会在很长的时间内存在,我觉得至少三十年都不会有改变 。



