本報記者 郭少丹 北京報道
就在磷酸鐵鋰和三元鋰兩大主流動力電池技術領跑市場焦灼之際，固態(tài)電池已加速占據車企戰(zhàn)略版圖中的重要位置。
現代汽車官方近日稱，現代、起亞聯合 Factorial Energy 正在合作測試 Factorial的新型固態(tài)電池技術；韓國電池制造商SK Innovation向福特汽車支持的固態(tài)電池開發(fā)商Solid Power公司投資3000萬美元，聯合生產車規(guī)級固態(tài)電池；固態(tài)電池企業(yè)輝能科技宣布完成新一輪融資，融資金額為3.26億美元（約合20.85億元人民幣），投資方包括春華資本、丹豐資本和軟銀中國；富士康宣布，將在2024年推出第一款純電動汽車固態(tài)電池。
《中國經營報》記者梳理發(fā)現，近期整車廠商、供應商、跨界造車企業(yè)、資本等正加大對固態(tài)電池的投入。而豐田、日產、大眾、寶馬、福特、長城、比亞迪、蔚來等國內外主流車企、造車新企，早在幾年前便以投資初創(chuàng)研發(fā)公司、自研等方式布局固態(tài)電池。
業(yè)內人士分析，與現有的汽車動力電池技術相比，固態(tài)電池在安全性和能量密度上具備壓倒性優(yōu)勢，被業(yè)內視作是緩解電動車“痛點”最有效的技術路線，這也是眾多企業(yè)紛紛投注固態(tài)電池的主要因素。然而，呼聲多年，固態(tài)電池在技術、工藝、材料、成本等方面短時間內難以攻破的瓶頸，仍阻礙著其大規(guī)模量產。
“電動車電池技術向固態(tài)電池技術變遷是必然的，而電池就像燃油車的發(fā)動機一樣，是車企未來的核心競爭力，有必要提前布局重資投入?！逼嚁祿S創(chuàng)始人張曉亮表示。
眾多企業(yè)布局固態(tài)電池賽道
“正推進包括全固態(tài)電池在內的新型技術布局?！?1月4日，寧德時代董秘在與投資者互動時表示。據企查查信息顯示，寧德時代及其子公司已申請多項固態(tài)電解質相關專利。
不只以寧德時代為代表的動力電池供應商在布局固態(tài)電池，2021年以來，國內外多家主流整車企均已發(fā)布針對固態(tài)電池的戰(zhàn)略計劃。
比如，于2021年10月底，韓系車企現代起亞集團聯合 Factorial Energy 宣布正在合作開發(fā) Factorial 新型車規(guī)級固態(tài)電池?，F代起亞集團與 Factorial Energy 將在電池、模塊和系統(tǒng)級別集成 Factorial 技術，進行車輛級集成；韓國電池制造商SK Innovation將向福特汽車支持的固態(tài)電池開發(fā)商Solid Power公司投資3000萬美元，聯合生產車規(guī)級固態(tài)電池。
同時，資本也相繼聞風而來。固態(tài)電池企業(yè)輝能科技于10月29日宣布完成新一輪融資，融資金額為3.26億美元（約合20.85億元人民幣），投資方包括春華資本、丹豐資本和軟銀中國。
早在5月初，寶馬集團宣布，將與福特以及其他投資機構擴大與固態(tài)電池技術廠商Solid Power的聯合開發(fā)，并投資1.3億美元用于低成本、高能量的固態(tài)電池技術。而豐田、日產、大眾、福特、長城、比亞迪等國內外主流車企，更早在幾年前以投資初創(chuàng)研發(fā)公司、自研等方式已布局固態(tài)電池技術。
而且，未止步于戰(zhàn)略層面，多家車企還公布了量產時間表。
公開信息顯示，豐田將在2021年推出一款固態(tài)電池，該電池可提供500公里續(xù)航在固態(tài)電池領域，豐田是全球公認的實力玩家，已擁有1000多項固態(tài)電池相關專利。大眾汽車計劃最早于2022年與合作伙伴開始試生產。寶馬希望能在2025年前，展開固態(tài)電池電動原型車的測試作業(yè)，并在2030年前將固態(tài)電池電動車付諸大規(guī)模量產、并投入市售市場?，F代汽車與三星SDI、SKI和LG等電池企業(yè)合作，計劃在2025年試生產配備固態(tài)電池的電動車，在2030年實現全面批量生產。跨界造車企業(yè)富士康也宣布，將在2024年推出第一款純電動汽車固態(tài)電池。
國內車企中，長城汽車旗下蜂巢能源早在2019年就已開始研發(fā)固態(tài)電池，計劃在2030年推出全固態(tài)電解質的電池，能量密度在450瓦時/千克-500瓦時/千克。此外，比亞迪、蔚來等也將量產固態(tài)電池提上了日程。
短時間內無法大規(guī)模量產
“固態(tài)（電池） 技術改變了游戲規(guī)則?！贝蟊娖囯姵亻_發(fā)負責人弗蘭克·布洛姆曾表示。
當前，在政策引導和技術不斷優(yōu)化加持下，全球新能源汽車銷量與滲透率加速提升，發(fā)展前景十分廣闊。
公開數據顯示，今年1-9月，全球廣義新能源乘用車銷量達到621萬輛，其中插混、純電動、燃料電池的狹義新能源車全球銷量達400萬輛，同比增長196%，而中國市場新能源汽車同期累計銷量215.7萬輛，同比增長185.3%。
申港證券預測，2021年中國新能源汽車銷量有可能突破300萬輛，同時全球電動車銷量將突破600萬輛，同比增速達到74%；并有望在2022年和2023年度繼續(xù)保持65%以上的增速。到2025年全球新能源汽車占比預計突破50%。
在此背景下，動力電池作為新能源汽車核心零部件成為各方“勢力”搶先爭奪的戰(zhàn)略制高點。
目前，幾乎占據整個新能源汽車市場的兩大主流動力電池技術是磷酸鐵鋰和三元鋰，而兩者市場之爭暗流涌動，又各有所長。
“磷酸鐵鋰電池制造成本較低，安全性高，但電池能量密度不夠高，續(xù)航里程較短；而三元鋰電池能量密度容量較大，續(xù)航里程較高，但成本略高，穩(wěn)定性較低，安全性提升空間較大。所以，續(xù)航焦慮、充電焦慮、安全擔憂是當下新能源汽車比較集中緩解空間又受限的主要痛點。”資深汽車研究員張翔向記者表示。
反觀固態(tài)電池，業(yè)內將其視作能夠解決行業(yè)痛點的新一代動力電池。所謂固態(tài)電池，是指采用固態(tài)電解質的動力電池，而磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池都屬于液態(tài)電解液的鋰電池。
江蘇新能源汽車行業(yè)發(fā)展研究院研究員厲建平向媒體介紹，固態(tài)電池的優(yōu)點在于：一是更安全，液態(tài)電解質在充電過程中可能出現鋰枝晶生長并刺破隔膜引起電池短路的問題，而固態(tài)電解質不存在電解液漏液問題，不會在高溫下發(fā)生副反應，不會因漏氣而發(fā)生燃燒。二是能量密度高，全固態(tài)電解質電池可以直接使用金屬鋰來做負極，可以大為減輕負極材料的用量，使得整個電池的能量密度有明顯提高。三是循環(huán)性能強，理想狀態(tài)下固態(tài)電池循環(huán)性能可以達到45000次左右。四是適用范圍擴大，固態(tài)電解質賦予固態(tài)鋰電池結構緊湊、規(guī)?？烧{、設計彈性大等特點，目前基本保證可以在-25℃至零上60℃之間安全穩(wěn)定使用。
也就是說，固態(tài)電池續(xù)航里程更長、安全性更高、充電時間短，更符合當下市場對電動車的需求。有業(yè)內人士在撰文中提到，固態(tài)電池可使汽車行駛里程延長超過50%，續(xù)航有望輕松突破1000km，15分鐘內可充至80%電量。
中國電池工業(yè)協(xié)會副理事長黃學杰在談“下一代動力電池產業(yè)化之路”時曾表示，未來動力電池技術，是全固態(tài)電池，這是革命性的技術，科技部重點研發(fā)計劃新能源汽車專項希望通過原理創(chuàng)新開發(fā)出全固態(tài)電池，等下一代600Wh/kg的電池做出來時，動力電池不僅僅能開汽車，也應能夠滿足電動飛機的動力需求。
業(yè)內對固態(tài)電池解決行業(yè)痛點問題寄予厚望，但固態(tài)電池在短時間內還無法實現大規(guī)模量產應用。
“固態(tài)電池在技術、工藝、材料、成本等環(huán)節(jié)上，尚有較多瓶頸需要突破?！敝袊瘜W與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會研究部總經理周波向記者指出，固態(tài)電池離子導電率低，快速充電較難實現；固體電解質界面接觸性差，內阻較大，影響電池容量的正常釋放；固態(tài)電池的工藝比較復雜，技術未達到量產水平。材料配套不成熟，制造成本較高。
此外，諾貝爾化學獎得主、英國化學家斯坦利·威廷漢曾更尖銳地指出：“制造固態(tài)電池最困難的部分是需要同時滿足高能量密度、快速充電、長循環(huán)壽命和寬溫度范圍工作的要求?！?
業(yè)內普遍預測，固態(tài)電池有可能在未來5-10年實現大規(guī)模量產，從時間表上看，大部分企業(yè)也希望在2030年前后實現固態(tài)電池規(guī)?；慨a。周波認為，預計2025年會率先小規(guī)模應用于商用車，未來7-8年內，固態(tài)電池不會對現有鋰電池造成太大沖擊。
