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IT 动力电池，激战将至( 二 )


相较于传统锂电池，固态电池具备能量密度更高、安全性更好、体积更小等诸多优势，被业界认为是动力电池的终极发展方向 。
与锂电池使用电解液作电解质不同，固态电池技术采用锂、钠制成的固体玻璃化合物为传导物质 。由于固态传导物质不具备流动性，自然就解决了锂枝晶的问题，而且还可以去掉中间的隔膜，以及为了保证稳定性的石墨负极材料，节约了大量空间 。这样一来，就可以在电池有限的空间内尽可能提升电极材料的占比，进而提升能量密度 。理论上，固态电池可以很容易做到300Wh/kg以上的能量密度，此次蔚来声称其使用的固态电池，就实现了360Wh/kg的超高能量密度 。
上述业内人士也认为，这种电池将是迈向电动化未来的重要一步 。固态电池的能量密度有望达到目前锂离子电池的两至三倍，并且会比现在的电池更轻、寿命更长、也更安全 。
安全，一直是笼罩在动力电池行业上方的阴影 。
2020年，我国共实施汽车召回199次，涉及汽车678.23万辆，其中新能源汽车召回31次，在新能源汽车召回中，动力电池可能存在热失控和自燃等安全隐患仍然是新能源汽车召回的主要原因 。相比之下，固态电解质最大的特点就是不易燃烧，从而在根本上改善新能源汽车的安全性 。
丰田进入固态电池领域极早 。从2004年开始，丰田就已经进行了全固态电池的研发，并积累了第一手固态电池技术 。2019年5月，丰田展出其正处于试制阶段的全固态电池样品 。根据丰田的规划，计划到2025年将固态电池能量密度提升到现有锂电池能量密度的2倍以上，预计可达到450Wh/kg 。届时，搭载固态电池的电动汽车，续航里程将大幅提升，可与目前燃油车相媲美 。
与此同时，北汽新能源也宣布完成对首台搭载固态电池系统的纯电动样车的调试 。2020年初，北汽新能源发布了“2029计划”，其中包括以锂离子电池、固态电池、燃料电池“三位一体”的能源驱动系统构建多元化能源体系 。
对于这场即将而来的激战，宁德时代也做出了相应布局 。
2020年5月，宁德时代董事长曾毓群透露，真正的固态电池需要用金属锂作负极，这样才能提高能量密度 。宁德时代在持续对固态电池等技术进行前沿研究和产品研发投入 。
显然，在动力电池领域，一场基于固态电池的卡位战已悄然拉开序幕，而基于固态电池的技术领先，将成为动力电池领域的一道分水岭 。
固态电池仍面临桎梏
根据SNE Researchd的测算，2025年我国固态电池市场空间有望达30亿元，2030年有望达到200亿元 。
尽管市场空间巨大，但摆在固态电池面前的有两大难题，技术和成本 。目前，全球固态电池中固态电解质主要有三个材料体系，分别为聚合物全固态、氧化物全固态和硫化物全固态电解质，而蔚来提到的固态电池实则是半固态电池，即液态电解质和氧化物固体电解质的混合 。
从量产可能性角度看，固态电池确实可以很好地解决目前液态电池的安全性问题 。然而，由于前两个材料体系的电导率问题是一个理论问题而不是工艺问题，因此仍需要一定时间的研发投入加以解决，另外，硫化物体系的“生产危害性”也暂时无法得到有效处置，且成本问题较大 。
固态电池的产业化道路仍然障碍频频，想要真正享受固态电池的能量密度红利，必须更换能量密度更高的锂金属负极体系，通过固态电池的安全性保障将其实现，其电池能量密度可达500Wh/kg以上 。但这个难度仍然很大，固态电池的研发还处于实验室科学试验阶段，距离产业化还比较远 。
一个可以列举的例子是，2020年3月，哪吒汽车发布了一款搭载固态电池的新车型哪吒U，据哪吒汽车透露，哪吒U计划于去年10月份申报工信部公告，年底前量产500台 。然而截至目前，500台哪吒固态电池汽车仍不见踪影 。
不过，即便固态电池已经具备了成熟的技术，批量投产还需要解决与液锂电池的成本较量，李斌也曾表示，固态电池量产的难度在于成本过高，成本问题是固态电池技术商业化的最大挑战 。
从本质上讲，续航里程与使用成本(整车与更换电池成本)目前仍是电动车的薄弱环节，任何新技术的成功都必须同时解决这两大问题 。据推算，同样采用石墨负极的固态电池总成本为158.8$/kWh，要比118.7$/kWh的液态电池总成本高出34% 。
整体来看，固态电池仍处在过渡阶段，技术和成本难题亟需破解 。尽管如此，对于动力电池行业而言，固态电池仍是下半场卡位战的必争高地 。

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