噱頭還是黑科技？固態(tài)電池究竟為何物

侯明浩

2021年01月22日 22:00 原創(chuàng) 來(lái)源：汽車(chē)之家

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4、固態(tài)電池目前發(fā)展現(xiàn)狀

　　前面我們?cè)岬剑虘B(tài)電池在安全性方面相比傳統(tǒng)（液態(tài)）鋰電池有了質(zhì)的提升，這是與消費(fèi)者最緊密相關(guān)的特性。除此之外，目前大力發(fā)展固態(tài)電池的另外一個(gè)原因是為了提高能量密度，這一方面是用戶對(duì)續(xù)航里程的需求不斷提升，另一方面則是政策的引導(dǎo)。

　　近年來(lái)，雖然新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策經(jīng)歷了多次調(diào)整，但對(duì)于高續(xù)航、高能量密度的產(chǎn)品依舊大力支持。不過(guò)有專(zhuān)家曾指出，三元鋰離子動(dòng)力電池目前已經(jīng)可以看到能量密度的“天花板”（難以突破350Wh/kg），未來(lái)要突破瓶頸，達(dá)到2025年的400Wh/kg，可能需要寄希望于固態(tài)電池。（注：目前主流商用鋰電池能量密度不到250Wh/kg）

　　由此可見(jiàn)，固態(tài)電池幾乎可以視為傳統(tǒng)（液態(tài)）鋰電池的繼任者，這也是各國(guó)家和企業(yè)大力研發(fā)的原因。根據(jù)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)顯示，截止到2018年12月31日，全球在固態(tài)鋰電池領(lǐng)域提交專(zhuān)利申請(qǐng)共9232件，其中日本在該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量最多，占申請(qǐng)總量的41%；中國(guó)和美國(guó)次之，占比分別為23%和18%；韓國(guó)占比為11%。

　　在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度方面，中日韓歐美共53家企業(yè)布局研發(fā)固態(tài)電池，其中9家專(zhuān)注硫化物固態(tài)電池。其中，日本聯(lián)合豐田、松下等公司和高校發(fā)展硫化物固態(tài)電池，預(yù)計(jì)到2025、2030年，硫化物全固態(tài)電池在日本動(dòng)力電池市場(chǎng)的滲透率分別達(dá)50%、95%以上；韓國(guó)三星也已經(jīng)開(kāi)發(fā)出60℃下1000多次循環(huán)的硫化物全固態(tài)電池。

　　在國(guó)內(nèi)方面，固態(tài)電池的研發(fā)主要依托于中科院等科研機(jī)構(gòu)，并且在氧化物固態(tài)電池技術(shù)方面全球領(lǐng)先。值得一提的是，近幾年部分企業(yè)開(kāi)始嘗試將科研成果進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化，其中輝能科技、清陶能源、北京衛(wèi)藍(lán)、贛鋒鋰業(yè)等已經(jīng)推出了商用產(chǎn)品。

5、固態(tài)電池未來(lái)展望

　　雖然目前中國(guó)在固態(tài)電池領(lǐng)域的積累跟日本等國(guó)還有一定的差距，不過(guò)得益于市場(chǎng)的巨大需求，近年來(lái)也在不斷趕超。另外，政策也給予了固態(tài)電池極大的關(guān)注，在2019年末發(fā)布的《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035）》中，還首次將固態(tài)電池上升到了國(guó)家層面。

　　中科院院士歐陽(yáng)明高指出：“2025年的目標(biāo)（400Wh/kg）可以依靠正極材料由高鎳三元向高容量富鋰錳基材料轉(zhuǎn)變實(shí)現(xiàn)，但基本到達(dá)極限；而要想實(shí)現(xiàn)2030年目標(biāo)（400Wh/kg），固體電解質(zhì)層面的突破是一條必由之路�！�

　　正是由于潛力巨大，全球不少車(chē)企已紛紛加碼固態(tài)電池領(lǐng)域。其中，豐田的技術(shù)儲(chǔ)備最為深厚，擁有一千多項(xiàng)固態(tài)電池的相關(guān)專(zhuān)利，并計(jì)劃在2021年的東京奧運(yùn)會(huì)上推出固態(tài)電池的商用車(chē)型；大眾汽車(chē)也早在2012年就開(kāi)始布局固態(tài)電池領(lǐng)域。此外，寶馬、雷諾日產(chǎn)聯(lián)盟、現(xiàn)代等海外車(chē)企也均在積極布局。

　　根據(jù)SNE Researchd的測(cè)算，2025年固態(tài)電池全球市場(chǎng)空間有望達(dá)到60億元，中國(guó)市場(chǎng)這一數(shù)值將有望達(dá)到30億元；2030年全球固態(tài)電池需求有望接近500GWh，總產(chǎn)值將達(dá)200億元。總的來(lái)說(shuō)，從長(zhǎng)期視角來(lái)看，固態(tài)電池很有可能成為未來(lái)的主流電池。

6、蔚來(lái)的固態(tài)電池是不是“真固態(tài)”？

　　看完了以上對(duì)固態(tài)電池的介紹，讓我們?cè)倏磁袛嘞挛祦?lái)在NIO Day 2020上發(fā)布的固態(tài)電池是不是“真固態(tài)”？根據(jù)官方介紹，該電池的正極為高鎳材料，負(fù)極采用硅碳，而電解質(zhì)為“固化工藝的固液電解質(zhì)”。單從“固液電解質(zhì)”和硅碳負(fù)極來(lái)看，首先可以排除的是全固態(tài)鋰電池。

　　而據(jù)蔚來(lái)汽車(chē)電池系統(tǒng)助理副總裁曾士哲的描述，該電池仍需要電解液、隔膜。事實(shí)上，半固態(tài)鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)（液態(tài)）鋰電池的結(jié)構(gòu)相近，但與全固態(tài)電池還是有本質(zhì)的區(qū)別。另外，蔚來(lái)創(chuàng)始人、CEO李斌也表示：“全固態(tài)電池的量產(chǎn)還是很遠(yuǎn)的事情，原因是目前固態(tài)電池的市場(chǎng)需求很低�！币虼�，也從側(cè)面證實(shí)了該產(chǎn)品是“半固態(tài)電池”。

　　此外，最近關(guān)注度較高的廣汽埃安石墨烯基電池和硅負(fù)極電池、智己汽車(chē)的摻硅補(bǔ)鋰電池，在原理上也都不屬于固態(tài)電池的范疇，它們都是在現(xiàn)有三元鋰電池的基礎(chǔ)上，對(duì)電極材料進(jìn)行了優(yōu)化，從而提升電池的整體性能，但并沒(méi)有本質(zhì)上的創(chuàng)新。

★ 全文總結(jié)：

　　總的來(lái)說(shuō)，固態(tài)電池的技術(shù)路線是正確的，但目前還不具備商業(yè)化的條件，主流觀點(diǎn)認(rèn)為需要到2025-2030年才能大規(guī)模量產(chǎn)。因此，各大車(chē)企開(kāi)始提前布局固態(tài)電池領(lǐng)域，這本身是無(wú)可非議的，不過(guò)如果打著“固態(tài)電池”的噱頭，來(lái)混淆概念、誤導(dǎo)消費(fèi)者，這樣的做法也是萬(wàn)萬(wàn)不可取的。你認(rèn)為固態(tài)電池能否成為革命性的“黑科技”？不妨在評(píng)論區(qū)進(jìn)行討論。（文/汽車(chē)之家侯明浩）