全固态电池何以“称王”？解密背后隐秘而难攻克的痛点

全固态电池的技术攻关有望提速。

5月29日，据中国日报报道称，中国或将投入约60亿元用于全固态电池研发，包括宁德时代、比亚迪、一汽、上汽、卫蓝新能源和吉利共六家企业或获得政府基础研发支持。据悉，此项行业内史无前例的项目由政府相关部委牵头实施，鼓励有条件的企业对全固态电池相关技术开展研发。

蓝鲸新闻向前述多家企业发去采访求证，吉利汽车方面回应，确认参与；另有企业则称，暂时没有更多消息，可咨询政府相关部委。有业内人士称，若该项目属实，或由工信部或发改委牵头。

今年年初，工业和信息化部副部长辛国斌便称，要支持企业开展联合创新，加大车用芯片、全固态电池、高级别自动驾驶等技术攻关，进一步提升产品市场竞争力。

在业界看来，作为下一代电池技术的首选方案之一，全固态电池目前离量产还有较长的路要走。中国科学院战略咨询院产业科技创新中心汽车行业特聘研究员鹿文亮对蓝鲸新闻表示，量产难主要原因在于技术不成熟，原理性技术还有很多没解决。

成下一代电池技术竞争的关键制高点

“固态电池普及之日，就是燃油车退出历史舞台之时。”对于固态电池的江湖地位，新能源行业曾流传着这样一句话。据悉，依据电解质分类，锂电池可分为液态、半固态、准固态和全固态四大类，其中半固态、准固态和全固态三种统称为固态电池。

川财证券研报指出，与传统液态锂电池相比，全固态电池在安全性方面更加优秀。固态电池使用的固态电解质具有不易燃、耐高温、无腐蚀、不挥发的特性，使得电池对温度的敏感性降低。

今年1月，中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高曾分享了当下的一个业界共识，“全固态电池是下一代电池的首选方案之一，被列入中国、美国、欧盟、日韩等主要国家的发展战略，也成为下一代电池技术竞争的关键制高点。”

近年来，我国出台了一系列政策，支持固态电池产业的发展。2020年10月，国务院发布的《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》，将固态电池列入行业重点发展对象并提出加快研发和产业化进程。2023年1月，工信部等六部门联合发布的《关于推动能源电子产业发展的指导意见》，进一步提出加强固态电池等标准体系研究。

在国家大力支持背后，多家企业都在加速布局这一赛道。以前述可能获得研发支持的六家企业为例，各家企业均有一定的技术储备，但研发进展不一。

宁德时代相关人士对蓝鲸新闻表示，涵盖固态电池等很多技术都在储备。蓝鲸新闻也从上汽集团方面获悉，其全固态电池基于聚合物-无机物复合电解质技术路线打造，将于2026年实现量产。

而作为中国科学院物理研究所固态电池产学研孵化企业，卫蓝新能源同样预计到2026年年底可实现全固态电池的量产。吉利方面，去年1月，吉利方面公开招标智行科创固态电池实验室设计建设项目，内容涉及固态电池实验室设计及建设等。今年1月，有吉利汽车内部人士表示，对于固态电池的布局，公司不仅与卫蓝新能源建立了投资合作关系，还专门成立了固态电池研发团队，正在与多家动力电池厂商开展联合试验。

技术方案众多，但主流路线尚未明晰

不过，在业界看来，群雄逐鹿下，目前全固态电池的主流技术路线还需探讨。

“全固态电池是确定的技术发展方向。”真锂研究创始人、总裁墨柯对蓝鲸新闻表示，发展路线上，在电解质选材方面基本集中在硫化物、聚合物和氧化物领域，也有卤化物等其他路线，重点解决的是固固界面问题，之后还有量产的工程化问题。

据悉，根据不同的电解质类型，固态电池主要包括聚合物、氧化物、硫化物三种技术路线。其中聚合物固态电池具有良好的机械性能，但常温下离子电导率较低；氧化物固态电池离子电导率较高，热稳定性好，适合大规模生产，但界面接触差，为目前半固态电池主要技术路线；硫化物电解质离子电导率最高，电化学窗口宽，柔度和可塑性好，或最终为全固态电池主要路径，但其生产要求高，且硫化锂前驱体昂贵，短时制约其商业化。

华鑫证券研报称，目前海外主要企业如 Solid Power、丰田、三星 SDI等均选择硫化物路线作为固态电池技术方向，并以研发全固态电池为主；国内企业如卫蓝、清陶等均选择氧化物路线，并先行研制、生产半固态电池。虽各企业技术路径选择具一定差异，但从现有趋势来看，氧化物与半固态、硫化物与全固态成为主流搭配，硫化物或成为全固态电池终局技术路径。

欧阳明高认为，以新能源汽车和液态锂离子电池技术在我国的发展历史来看，确立全固态电池的技术路线仍然非常重要。最典型的就是三元锂电池和磷酸铁锂电池之争，当年海外更多的选择三元锂电池为主的时候，中国选择以磷酸铁锂电池为主，如今磷酸铁锂70%的市占率证明了这一路线的正确。

距量产仍有较长的路要走

全固态电池前景光明，但量产并不易，行业此前也曾经历多次“跳票”，何时能顺利完成市场化，仍是未知数。

以丰田为例，继2012年在全球首发硫化物固态电池后，其随后曾宣布将在2020年~2025年间，推出十款以上采用固态电池的纯电车。然而，在2021年的一场名为“2030电池战略会”的活动上，丰田口风突变，坦诚在高能量密度的全固态电池方面研发进展不乐观，在合适的硫化物电解质材料这一关键课题上一直未能破局。直至去年年中，其在一场技术说明会上宣称，已找到很好的材料，能够在2027年至2028年实现固态电池商业化，向市场投放配备全固态电池的纯电动汽车。

对于这一时间表，部分行业人士持保留意见。在去年7月举行的2023年中国汽车论坛上，宁德时代首席科学家吴凯表示，全固态电池目前还有些行业核心问题亟待解决。“如果丰田说今天能量产全固态电池，我是持怀疑态度的，目前全行业谁都不具备量产全固态电池的能力。至于到2027年能否量产，作为技术人员，我也很难说得准确。”

今年4月28日，吴凯在CIBF2024先进电池前沿技术研讨会上表示，如果用技术和制造成熟度作为评价体系（以1-9打分），宁德时代的全固态电池研发目前处于4分的水平，目标到2027年到7-8分的水平。“2027年，宁德时代全固态电池小批量生产机会很大，但受成本等因素制约，大规模生产尚不能实现。”

诚如吴凯所言，除了技术路线外，成本高等也成为制约固态电池量产的因素之一。

据澎湃新闻去年援引日本科学技术振兴机构一组估算数据显示，全固态电池的生产成本达到采用液态电解质的锂电池的4—25倍，电解质在材料成本中占到76%。如何降低电解质的量产成本，成为使用全固态电池的纯电动汽车普及的关键。

“从电池的迭代和材料的迭代来说，我们跟国际一流企业，只能说是同一个水平线上。”上汽清陶总经理李峥此前受访时表示，全固态电池领域是一个新的竞争局面。“谁能够真正先量产，谁就会占据新的主导权。”

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