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作者 | 方文三
目前，市面上所謂的[上車]固態(tài)電池，實際上仍處于[半固態(tài)]的發(fā)展階段。然而，值得注意的是，部分車企出于各種考慮，選擇使用其他名稱來指代[半固態(tài)]電池，這一做法在輿論場上引發(fā)了關(guān)于[半固態(tài)]與[全固態(tài)]的爭議與討論。
眾多企業(yè)發(fā)布固態(tài)電池的布局動態(tài)
目前，已有超過十家企業(yè)公開宣布了他們的固態(tài)電池量產(chǎn)計劃。
這些企業(yè)包括國內(nèi)的寧德時代、比亞迪、蔚來、小鵬、上汽、廣汽、長安、東風(fēng)等，以及國際市場上的豐田、日產(chǎn)、寶馬、本田、大眾、奔馳等知名車企。
綜合這些企業(yè)的規(guī)劃，固態(tài)電池的量產(chǎn)時間預(yù)計最早在2026年，最晚則在2030年。
在這其中，上汽集團計劃于2025年在智己、飛凡、榮威、MG等車型上搭載半固態(tài)電池，預(yù)計全年可銷售超過十萬輛續(xù)航超過1000km的新能源汽車。
此外，豐田汽車計劃在2027年至2028年實現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)和實用化；
小鵬汽車、長安汽車、日產(chǎn)等公司也均表示他們將在2027年推出搭載固態(tài)電池的量產(chǎn)車型。
在技術(shù)研發(fā)方面，天賜材料已經(jīng)制定了在半固態(tài)及固態(tài)電池領(lǐng)域的技術(shù)規(guī)劃，并開始布局相關(guān)專利，顯示出公司在固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)上的前瞻性和實力。
東方電熱則指出，他們生產(chǎn)的預(yù)鍍鎳材料可用于包括固態(tài)電池在內(nèi)的不同介質(zhì)形態(tài)的圓柱形電池，展現(xiàn)了公司在材料領(lǐng)域的創(chuàng)新能力和市場適應(yīng)性。
振華科技也表示，他們正在密切關(guān)注固態(tài)電池的發(fā)展態(tài)勢，并已開展相關(guān)研發(fā)工作，取得了顯著進展。
固態(tài)電池[真假]分不清
固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展是一個逐步演進的過程，難以實現(xiàn)跳躍式的發(fā)展。其發(fā)展過程可以分為三個關(guān)鍵階段：
①將電解質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)，同時取消隔膜，但保持正負極材料體系不變；
②將負極材料更換為金屬鋰，以顯著提高電池的能量密度；
③更換正極材料，采用不含鋰離子的高密度材料。固態(tài)電池與液態(tài)電池的核心區(qū)別在于將電解液替換為粉末狀的電解質(zhì)。
盡管全固態(tài)電解質(zhì)存在電導(dǎo)率低和電極、電解質(zhì)界面穩(wěn)定性差等問題尚未得到全面解決，但半固態(tài)電池作為通往全固態(tài)電池的中間方案，已經(jīng)得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。
固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)、半固態(tài)，劃分標(biāo)準(zhǔn)就是液態(tài)電解質(zhì)的含量，液態(tài)（25wt%）、半固態(tài)（5-10wt%）、準(zhǔn)固態(tài)（0-5wt%）和全固態(tài)（0wt%）（wt%為質(zhì)量百分數(shù)），即低于10wt%，才進入半固態(tài)的門檻。
在電解質(zhì)的選擇上，目前主要有硫化物、氧化物和聚合物三種路線可供選擇。
綜合考慮制備難度、成本以及綜合性能，氧化物被認為是目前最容易實現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)的固態(tài)電解質(zhì)。
因此，智己提供電池的清陶能源目前推出的產(chǎn)品采用了氧化物路線。
有專業(yè)人士預(yù)測，全固態(tài)電池有望在2030年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
除了汽車領(lǐng)域，全固態(tài)電池還將對消費電子、低空飛行等領(lǐng)域產(chǎn)生積極影響，特別是對應(yīng)eVTOL萬億級市場，對長續(xù)航的要求更為嚴(yán)格。
然而，在車規(guī)級場景中，技術(shù)、成本和市場需求之間需要達到最佳平衡。
未來，可能將止步于準(zhǔn)固態(tài)形式（400Wh/kg）。
如果資本市場過于關(guān)注遙遠的概念而忽視了現(xiàn)實的產(chǎn)業(yè)化進度，那么所有的進展都可能變得遲緩。
目前，全固態(tài)電池的開發(fā)難度與半固態(tài)電池相比仍然較高。
因此，下游新能源車廠紛紛采用半固態(tài)電池方案作為過渡，并規(guī)劃逐步實現(xiàn)向全固態(tài)電池的轉(zhuǎn)化。
在此過程中，需要特別注意避免使用固態(tài)電池的名稱來混淆全固態(tài)電池和固液混合電池的概念。
比亞迪和寧德時代并未[湊熱鬧]
寧德時代和比亞迪在固態(tài)電池領(lǐng)域并未進行大規(guī)模的宣傳活動。
比亞迪今年的核心關(guān)注點在于第二代刀片電池的發(fā)布。
他們計劃在2025年進行全固態(tài)鋰電池的試裝，并預(yù)計在2026年推出搭載全固態(tài)鋰電池的新型純電動平臺和車型。
寧德時代在固態(tài)電池方面，雖然尚未發(fā)布過半固態(tài)和全固態(tài)電池，但他們曾推出過一款凝聚態(tài)電池。這款電池的特色在于其電解質(zhì)的形態(tài)具有黏附性。
盡管它屬于固態(tài)電池范疇，但并不屬于半固態(tài)或全固態(tài)電池的分類，而是一種相對獨特的技術(shù)路徑。
值得注意的是，比亞迪和寧德時代的研發(fā)工作并未落后。
他們之所以在固態(tài)電池方面保持低調(diào)，主要是因為在液態(tài)鋰電池生產(chǎn)線上已經(jīng)投入了大量的資金。
為了確保盈利，這些生產(chǎn)線需要達到一定的生產(chǎn)規(guī)模以降低平均成本。
由于液態(tài)鋰電池產(chǎn)線剛剛投產(chǎn)不久，沉沒成本較高，使得兩家公司在短期內(nèi)難以輕易改變策略。
因此，即使固態(tài)電池研發(fā)取得了進展，他們也選擇保持謹慎態(tài)度，以避免市場風(fēng)向過早轉(zhuǎn)變。
技術(shù)和成本下產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)遙遠
盡管固態(tài)電池在理論上具有顯著優(yōu)勢，但目前尚未能全面替代液態(tài)電池。
這主要是因為固態(tài)電池技術(shù)的突破仍需付出更多努力，且其量產(chǎn)過程面臨諸多挑戰(zhàn)。
固態(tài)電池的發(fā)展涉及三條技術(shù)路線，包括氧化物路線、硫化物路線和聚合物路線。
然而，目前仍存在許多基本的科學(xué)問題需要解決，如固態(tài)電解質(zhì)中的離子擴散速率與液態(tài)電解質(zhì)存在顯著差異，以及固固界面難以維持良好接觸等。
這些問題需要在科技層面取得突破后，才能進一步考慮產(chǎn)業(yè)化的問題。
在技術(shù)方面，固態(tài)電解質(zhì)離子輸運機制、鋰金屬負極鋰枝晶生長機制以及多場耦合體系失控失效機制等核心問題，仍是固態(tài)電池發(fā)展的主要障礙。
此外，固態(tài)電池的量產(chǎn)難度極大，這主要涉及到材料成本高和制程復(fù)雜的問題。
如果成本無法有效降低，產(chǎn)品的市場競爭力將受到嚴(yán)重影響，從而阻礙產(chǎn)業(yè)化的進程。
在大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)方面，固態(tài)電池同樣面臨諸多障礙。
例如，制備電導(dǎo)率均勻的超薄固態(tài)膜、實現(xiàn)面容量和致密度均達到合格標(biāo)準(zhǔn)的電極卷法、以及氧化物高溫?zé)Y(jié)成型等，這些問題都需要在小批試制過程中逐步解決。
有日企報告稱，固態(tài)電池的成本可能是液態(tài)電池的兩倍。
這一估計可能基于日本市場的采購價格，但在中國市場，這一比例可能會有所不同。
在應(yīng)用端，雖然短期內(nèi)已有部分廠商開始選擇半固態(tài)電池，但對于產(chǎn)業(yè)的快速推廣和規(guī)模化來說，仍存在諸多困難。
其中，技術(shù)問題和安全性問題尚未完全解決，這進一步增加了固態(tài)電池全面替代液態(tài)電池的難度。
結(jié)尾：
當(dāng)前，業(yè)內(nèi)普遍認同的觀點是，固態(tài)電池的生產(chǎn)成本高昂以及工藝尚未成熟，這些因素共同限制了其商業(yè)化應(yīng)用的發(fā)展。
然而，不論是汽車制造商、動力電池生產(chǎn)商，還是低空飛行器等上下游產(chǎn)業(yè)，均認為[全固態(tài)]技術(shù)將成為未來的主流趨勢。
部分資料參考：
趣解商業(yè)：《固態(tài)電池[降溫]，智己、昊鉑玩的過比亞迪、蔚來嗎？》，格隆匯APP：《鋰電又被顛覆》，光伏薈：《全固態(tài)電池時代真的來了？》，汽車人傳媒：《全固態(tài)電池上車，面臨挑戰(zhàn)》，新能源日報：《全固態(tài)電池來了？廣汽相關(guān)產(chǎn)品擬2026年上車》，牛鈦師：《大廠開卷、產(chǎn)業(yè)化提速，固態(tài)電池是風(fēng)口還是噱頭？》，汽車營造社：《現(xiàn)在談的[固態(tài)電池上車]不是電動車的又一春》，疾風(fēng)財經(jīng)：《固態(tài)電池概念持續(xù)升溫，產(chǎn)業(yè)鏈孕育豐富潛在商機》
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