導語：2027年是一個關鍵節點，誰將率先落地應用，或將一定程度改變未來的市場格局，但在技術和成本的雙重限制下，全固態電池產業化任重道遠。
隨著電池領域關鍵技術的不斷突破，市場上多家車企和電池廠商開始逐步推出固態電池量產計劃表，使得近期固態電池板塊愈發火熱、熱點頻頻。
5月29日，據多家媒體消息，中國或將投入約60億元用于全固態電池研發，包括寧德時代、比亞迪、一汽、上汽、衛藍新能源和吉利共六家企業或獲得政府基礎研發支持。
多位知情人士確認，此項行業內史無前例的項目由政府相關部委牽頭實施，鼓勵有條件的企業對全固態電池相關技術開展研發。據悉，該項目經過嚴格篩選后，最后具體分為七大項目，聚焦聚合物和硫化物等不同技術路線。
消息一出，固態電池概念尾盤異動拉升，多個概念股大漲。
固態電池真的要來了嗎？
0-1的突破：妥協的半固態電池
4月，智己汽車的一場發布會引爆固態電池概念，但與此同時，當下的固態電池產業發展也引來諸多質疑。
是炒作還是真突破？是吹牛還是真實力？
從液態電池轉變為固態電池，被業內人士認為是下一代電池技術發展的主要路徑，且可以在電池性能、安全性等方面得到大幅提升。
但是，以當下的技術想要實現全固態電池量產，還有很多難題。
寧德時代曾在業績說明會坦言，固態電池目前還有很多基本的科學問題待解決，如大多數固態電解質中的離子擴散速率與液態電解質存在數量級差異、固固界面難以始終保持良好接觸等，在突破這些科技問題后，還會遇到產業化的問題。寧德時代董事長曾毓群在3月份也曾表示，固態電池當前的技術效果“仍不夠好”。
據了解，智己汽車所發布的第一代“光年”固態電池采用的是納米尺度固態電解質包覆超高鎳材料，新一代高比能復合硅碳材料為負極，電池容量達到133kW·h，在極端情況下也不會出現熱蔓延、起火，CLTC純電續航里程超過1000km，充電12分鐘可以補能400km。
據智己汽車電池供應商清陶能源消息顯示，第一代“光年”固態電池在固態電解質里加入了10%的“潤濕劑”。
資料顯示，固態電池一般分為三種形態，分別是半固態（液體含量5-10wt%）、準固態（液體含量0-5wt%）和全固態（液體含量0wt%），因此，智己L6所搭載的第一代“光年”固態電池同樣屬于液態到固態的過渡產品，也就是市場所言的半固態電池。
清陶能源總經理李崢表示，公司預計在今后的兩三年內逐步減少潤濕劑的比例，逐漸過渡到真正意義上的固態電池。
近日，研究機構EVTank、伊維經濟研究院聯合中國電池產業研究院共同發布的《中國固態電池行業發展白皮書（2024年）》指出，2022年以來，固態電池的研發和產業化取得了明顯的進展，尤其是伴隨著以衛藍新能源和贛鋒鋰電等為代表的中國企業的半固態電池的量產裝車，標志著半固態電池在2023年實現了經濟學意義上的產業化。
同時，EVTank也強調，全固態電池目前仍然面臨著尚未完全解決的離子電導率問題、固固界面問題和循環性能問題等，預計其產業化時間節點將在2030年左右。
因此，目前行業基本確定了“液態電池-半固態電池-準固態電池-全固態電池”的發展路線。據中國汽車動力電池產業創新聯盟數據，1-4月，我國半固態電池裝車量達1138.8MWh，配套電池企業為衛藍新能源。
不過，也有部分廠商表示，目前半固態電池在性能方面并沒有大幅領先液態電池，甚至在疊加成本因素之后，半固態電池的優勢并不明顯。
在2023年年底，蔚來也搭載衛藍新能源提供的150度半固態電池完成1000km路測。但蔚來CEO李斌曾表示，蔚來的半固態電池車型象征意義大于實際意義，更多的在于展現電池技術的發展進度。
盡管全固態電池離商業化量產上車仍有很大一段距離，但在解決安全問題、續航焦慮的強大性能面前，一眾車企及電池廠商已經紛紛入局。像廣汽、長安等車企已經先后召開發布會宣布全固態電池計劃；國軒高科、領新新能源、太藍新能源等電池企業也公布項目建設進度及最新研發動態。
當然，面對市場上固態電池的“營銷狂歡”，動力電池龍頭寧德時代也坐不住了。
4月，寧德時代首席科學家吳凱披露，寧德時代有機會在2027年小批量生產固態電池。他表示，如果用1-9數字表示全固態電池的成熟度，寧德時代目前的成熟度在4的水平，目標到2027年到7-8的水平。
寧德時代此次“改口”，更像是行業氣氛的烘托。目前整個電池行業已經進入了固態電池“狂歡”的階段，作為電池龍頭如果遲遲沒有動態，勢必會引發投資者及市場認為公司在創新領域落后于行業的誤解。
其實，早在2023年上海車展期間，寧德時代就曾發布凝聚態電池，其單體能量密度最高可達500Wh/kg，而該電池首先應用的場景是航空領域。
考慮到寧德時代有著超兩萬人的研發團隊，2023年研發投入更是高達183億元，在固態電池等下一代電池研發創新方面的優勢要強于絕大部分公司。
總的來說，半固態電池目前最大意義是0-1的突破，無論是直接研發全固態，還是以滿足當下需求的過渡產品來進化，其最終的目的都是高能量、高安全的全固態電池。
技術+成本：全固態產業化任重道遠
半固態電池與全固態電池絕非一字之差，目前的半固態電池技術體系其實與液態電池生產工藝流程有非常大的互通性，包括隔膜也沒有去除，最直觀的變化便是電解質更換為半固態電解質。
如果只看體驗方面的變化，半固態電池的主要亮點在于安全性以及續航能力。
而全固態電池對于鋰電材料、制作工藝、封裝方式的要求更高，且化學屬性發生較大變化，與現有的液態電池生產工藝差異更高，需要重新建立技術體系，包括供應網絡及市場生態。
從產業鏈來看，目前國內主流企業已相繼加入固態電池體系研發過程中，包括研發固態電解質替代電解液及隔膜，但由于目前固態電解質具體技術路線尚未確定，因此對于具體金屬元素的需求也各不相同；正極材料則繼續沿用高鎳三元，并向富鋰錳基轉變；負極材料則逐漸向硅基負極、鋰金屬負極等方向演變；同時由于封裝方式的影響，有望帶動鋁塑膜需求......
國內固態電池發展態勢強勁，技術攻關和產業化布局也不斷進步。據電池網不完全統計，2024年至今短短五個月的時間，國內已先后有十余個固態電池項目傳出新動態，已公開投資金額合計近400億元。
此外，截至目前，國內已有14家固態電池制造領域相關企業獲得48輪融資。具體來看，清陶能源獲10輪融資，衛藍新能源獲8輪融資，輝能科技獲7輪融資，欣界能源獲6輪融資，太藍新能源獲5輪融資，高能時代、贛鋒鋰電、恩力動力均獲2輪融資，領新新能源、中科深藍匯澤、中固時代、中科固能、融固新材料、毅華新能源獲1輪融資。
今年兩會期間，固態電池技術引發廣泛討論和提案。其中，中國科學院院士、南開大學副校長陳軍接受采訪時表示，目前固態電池是各國研發的重點，一旦產業化，將改變電動車產業格局，開辟電動航空等新興市場。
陳軍介紹，其所在團隊積極承擔國家重大研發計劃、重點研發項目，聯合北京的科技創新優勢單位協同攻關，已研發出400Wh/kg的固態電池，這跟目前市場上最先進的300Wh/kg的鋰電子電池能量密度相比超出30%。未來一到兩年要突破600Wh/kg固態電池的研發。
另據智慧芽方面消息顯示，近兩年來，中國在固態電池專利申請和布局上已經有顯著進步，在專利布局上甚至趕超了日本。
截至5月27日，從技術來源（專利申請人）看，日本仍是全球固態電池領域專利申請最多的國家，占全球專利申請量的比例近40%，中國排第二，占比約為26.6%。但從布局市場（專利申請所在地）來看，中國是全球固態電池專利布局最多的市場，約占31.4%。日本緊隨其后，約占27%。
EVTank分析稱，以日本和美國等為代表的海外企業布局固態電池較早，包括豐田、松下、Solid Power、QuantumScape等均以全固態電池為發展目標，其產業化進展相對緩慢。以衛藍新能源、清陶能源和贛鋒鋰電等為代表的中國企業則選擇了產業化較為容易的半固態電池作為過渡階段產品，推動了半固態電池的產業化發展。
據了解，日韓主要以硫化物體系為主，中國以氧化物和硫化物體系居多，而美國的初創型公司則在硫化物、氧化物和聚合物都有布局。
中關村新型電池技術創新聯盟秘書長于清教表示，目前，聚合物、氧化物、硫化物路線相對于其他路線，技術成熟度相對高一些，布局的企業也較多。其中，聚合物優勢在于易加工，成本也具有一定優勢，但電導率和穩定性較差；氧化物導電性和穩定性表現相對好一些，但成本比聚合物要高一些；硫化物導電性能優異，但熱穩定性差，工藝難且成本高。
除了技術難點外，固態電池面臨的最大問題是量產難，包括涉及材料成本高和制程復雜的問題。按照目前國內電池廠商及車企公布的進度來看，全固態電池量產時間點主要集中在2026年-2028年，預計在2030年實現產業化；而日韓等國外電池企業同樣集中在2027年-2030年進行量產。
在這其中，2027年是一個關鍵節點，誰將率先落地應用，或將一定程度改變未來的市場格局。
但在技術和成本的雙重限制下，全固態電池產業化任重道遠。
結語：
自今年以來，固態電池產業鏈利好消息頻傳，半固態電池相繼裝車，車企方面也已有相關固態電池新品發布或路測運行.......此外，隨著eVTOL行業高速發展，其對電池能量密度、安全性、倍率性能等提出更高要求，但目前的電池技術無法完全滿足其要求，因此未來固態電池有望在eVTOL迎來批量應用。
基于對固態電池技術路線和降本路徑的研判，EVTank預計到2030年全球固態電池的出貨量將達到614.1GWh，在整體鋰電池中的滲透率預計在10%左右，其市場規模將超過2500億元，主要為半固態電池。
來源： 電池百人會-電池網
作者：常青
