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國家(jia)隊還是下場了(le)。

固態電池市場(chang)方(fang)興(xing)未艾，政府也開(kai)始鼓勵有(you)條件(jian)的企業，對全固態電池相關技(ji)術開(kai)展研發，整體(ti)支(zhi)持(chi)金(jin)額或(huo)達60億元。

這個(ge)史無前例的項(xiang)目，由政府相關部委牽頭實施鼓勵(li)，據悉(xi)，經(jing)過嚴(yan)格篩選后，最后具體分為七大項(xiang)目，比如聚焦聚合物和硫化(hua)物等不(bu)同技術(shu)路線。

頂(ding)層設(she)計開足馬力，相關(guan)企業獲得的(de)是(shi)真金白銀的(de)支(zhi)持(chi)，目前這個消息已(yi)經得到多位知情(qing)人士確認。一旦落地，也將是(shi)政府部門首次對(dui)固態電(dian)池研(yan)發(fa)進行(xing)規(gui)模資金支(zhi)持(chi)。

中(zhong)國(guo)已經成為(wei)全(quan)球新(xin)能(neng)源產(chan)業鏈最完(wan)整的(de)國(guo)家(jia)，同時也(ye)是新(xin)能(neng)源車最大的(de)市(shi)場，而業內共識則認為(wei)，固(gu)態電池是電動車下一階段競(jing)爭的(de)核心。此(ci)時國(guo)家(jia)隊入場，一直處(chu)于炒作(zuo)階段的(de)固(gu)態電池，可能(neng)真(zhen)的(de)要落地(di)了。

01

一股春風吹來

據《中國(guo)日報》報道稱，國(guo)內打算投入大約(yue)60億元(yuan)推動(dong)全固態電池(chi)的(de)研(yan)發，目的(de)就是要推動(dong)固態電池(chi)的(de)技術盡快從(cong)實驗室(shi)走向(xiang)市場。

而具備這些條件的企業包括了寧德(de)時代、比(bi)亞迪、一汽(qi)(qi)、上汽(qi)(qi)、衛(wei)藍新(xin)能源和吉(ji)利這六大(da)企業。

有(you)知情人(ren)士(shi)透露，這個項目(mu)(mu)一共分成(cheng)七個子項目(mu)(mu)，聚焦聚合物(wu)和硫化(hua)物(wu)等(deng)不同的(de)技術路線。有(you)內(nei)部人(ren)士(shi)透露，目(mu)(mu)前已經開始(shi)了項目(mu)(mu)答辯。

在業(ye)內主流(liu)觀點中(zhong)，全固(gu)態電池根據電解(jie)質不同，主要(yao)可劃分為三個主要(yao)技(ji)術路線，其中(zhong)之二就是聚合物電解(jie)質和硫化(hua)物電解(jie)質兩種(zhong)技(ji)術路線。

聚合物(wu)(wu)電解質，主(zhu)要是(shi)由基(ji)體(ti)和鋰鹽組(zu)成，基(ji)體(ti)為聚氧化乙烯等(deng)高分(fen)子聚合物(wu)(wu)，具備安全性高、重(zhong)量(liang)輕、容量(liang)大等(deng)優點。

而硫化物電解質主要分為晶態與玻璃態兩(liang)類，離子電導率較高(gao)，但化學穩定性相(xiang)對較弱。

其實早在今年年初，國家就已(yi)經有支持固態電(dian)池發展的(de)苗頭了，2024年1月21日(ri)，在中(zhong)(zhong)科(ke)院(yuan)院(yuan)士歐(ou)陽(yang)明高的(de)牽頭下，“中(zhong)(zhong)國全固態電(dian)池產學研協同創(chuang)新平臺”在北京正(zheng)式成(cheng)立，同時(shi)舉辦“中(zhong)(zhong)國全固態電(dian)池創(chuang)新發展高峰論壇”。

這是一個(ge)致力(li)于推(tui)進(jin)我國全固態電池學(xue)術及產業化發展的(de)非法人組織，目的(de)就是為了(le)推(tui)進(jin)固態電池的(de)協(xie)同研發。

大會的參加者不僅(jin)有以寧德(de)時(shi)代、比亞迪為首的多家主流電池廠商，還包括了(le)工信部、科學(xue)技(ji)術部等一系列相關政府部門。

在會(hui)上，中國化學與物理(li)電源行業協會(hui)理(li)事長鄭宏宇也明確提出，“中國全固態(tai)電池產學研(yan)協同創新平臺”的(de)成立(li)，既是中國鋰電產業發(fa)展(zhan)歷程中重(zhong)要一步，也是落實國家戰略(lve)意圖。

而(er)且在三個月前，工信部(bu)就《鋰電(dian)池行業規范(fan)條(tiao)件(jian)（2024年本）》修(xiu)訂(ding)征求意見(jian)，修(xiu)訂(ding)版(ban)對于儲能電(dian)池要求沒有變化，但新增了固(gu)態電(dian)池相(xiang)關要求。

首次(ci)明確(que)了對(dui)于固態電(dian)池的標準(zhun)，需(xu)要(yao)單體電(dian)池能(neng)量(liang)密度≥300Wh/kg，電(dian)池組(zu)能(neng)量(liang)密度≥260Wh/kg，循環(huan)壽(shou)命≥1000次(ci)且容量(liang)保持率≥80%。

眼下(xia)，技(ji)術不斷(duan)迭代，鋰電(dian)池(chi)的容(rong)量、能量密(mi)度都已經接近(jin)極(ji)限，純電(dian)動車(che)的續航(hang)里(li)程也逐漸摸到天花板(ban)，而固態電(dian)池(chi)已經成為行(xing)業(ye)下(xia)一(yi)個重點進化的方向。

但值得注(zhu)意的(de)(de)是，固態電池并不是近幾(ji)年才開始(shi)研究的(de)(de)，時間甚至(zhi)比現(xian)在的(de)(de)液態鋰電池還要早，但是到今天(tian)為(wei)止(zhi)，依(yi)然無法大規模商(shang)業化量產，可(ke)見其研發難度有(you)多高。

固(gu)態電池(chi)，顧名思(si)義，是一種(zhong)使用固(gu)體電極(ji)和固(gu)體電解(jie)質的(de)電池(chi)。傳統鋰離子電池(chi)包括正極(ji)、負極(ji)、電解(jie)液、隔膜(mo)四(si)大組成(cheng)部分，但這種(zhong)結構有(you)非常(chang)大的(de)缺點(dian)，那就(jiu)是隔膜(mo)承擔的(de)保護作用，無法保證絕對(dui)的(de)安全，有(you)被電子擊(ji)穿的(de)風險，從而發生(sheng)爆炸。

液(ye)態電(dian)池為了保(bao)證安全性(xing)，電(dian)解液(ye)和隔膜(mo)這兩個東(dong)西加(jia)起來的體積(ji)就占了電(dian)池的40%左右，極大地壓縮了能量密度(du)。

但固態電池(chi)，不但可(ke)以把(ba)密度更(geng)大的固體電解(jie)質塞進(jin)去(qu)代替這(zhe)兩種東西，還可(ke)以讓正負(fu)極之(zhi)間的距(ju)離縮短到10微米(mi)左右。

所以固態電池相比于傳統液態電池具有高能量密(mi)度和更穩定的(de)優點。

02

再讓子彈飛一會

固(gu)態電池(chi)很強，但(dan)確實需要時間孵(fu)化。

作為(wei)純電車領域“技(ji)術(shu)珠峰”，固(gu)態電池的(de)技(ji)術(shu)阻礙(ai)不僅來(lai)自(zi)于材料體系的(de)迭代升級，以及(ji)固(gu)-固(gu)接觸問(wen)題，制造工藝(yi)的(de)優(you)化也有巨大(da)挑戰(zhan)。

比如其(qi)正極(ji)材料，高(gao)鎳三(san)元正極(ji)安全性(xing)差(cha)且易發生熱失(shi)控問題(ti)，需要(yao)轉向超高(gao)鎳、富鋰錳基等新(xin)材料。而且固態(tai)電池的(de)電解質由液(ye)態(tai)轉固態(tai)，因此三(san)大主流技術路(lu)線的(de)電解質問題(ti)仍(reng)沒有找到最優(you)解。

目前固(gu)態電(dian)(dian)(dian)池(chi)的研發，主要(yao)集中在中日韓美(mei)歐五個國(guo)家和地區，整體仍處于研發和試(shi)驗階段，歐美(mei)地區更是寄希(xi)望于通過固(gu)態電(dian)(dian)(dian)池(chi)，改變(bian)現有動力和儲能電(dian)(dian)(dian)池(chi)格局。

僅從(cong)固態(tai)電(dian)池的(de)技術來源和(he)布局上看，日(ri)本仍(reng)處于領先的(de)地位，中(zhong)科院院士歐陽明高(gao)曾表示(shi)，從(cong)全球固態(tai)電(dian)池產業布局來看，中(zhong)國(guo)的(de)企業最多。其(qi)次是(shi)日(ri)本，日(ri)本企業雖(sui)然不多，但(dan)個個實力很強。

截至2022年(nian)9月(yue)初，在全球固態(tai)電池領域(yu)的專(zhuan)利(li)申請數量中，近45%來自日本(ben)，中國、美國、德國、韓國緊隨其后。

其(qi)中(zhong)，豐田是在固態電池(chi)領域專利申(shen)請數(shu)量最多的(de)企業，擁有全(quan)固態電池(chi)專利1300多項。 而根據(ju)智慧芽全(quan)球專利庫的(de)數(shu)據(ju)，截止2023年(nian)10月(yue)，中(zhong)國國內(nei)公司有關全(quan)固態電池(chi)的(de)專利，不足(zu)100項。

此外，全球(qiu)固態(tai)電池專利(li)數持有(you)者第二、第三(san)名也都(dou)是日本公司(si)，前六(liu)名均被日本和(he)韓國包攬(lan)。

以日(ri)系車(che)企為例(li)，根據(ju)豐田去年(nian)發布的規劃，最(zui)早到2027年(nian)，其向市場投放(fang)搭載全固(gu)態電池的電動汽車(che)；日(ri)產則計劃在(zai)2028年(nian)推(tui)出首款搭載全固(gu)態電池的量(liang)產車(che)型；本田規劃在(zai)2025年(nian)后推(tui)出全固(gu)態電池車(che)型。

韓(han)國的(de)研發以(yi)三(san)(san)大電(dian)(dian)池(chi)商為主，分(fen)別為LG新能(neng)源(yuan)、SK On、三(san)(san)星。三(san)(san)家電(dian)(dian)池(chi)商在(zai)全固態(tai)電(dian)(dian)池(chi)技術方面都有不少實質性的(de)進展，尤其是三(san)(san)星，作(zuo)為唯一在(zai)專利前(qian)五的(de)非(fei)日系企業(ye)，三(san)(san)星計劃在(zai) 2027 年前(qian)推出能(neng)量(liang)密度(du)超過900Wh/kg的(de)全固態(tai)電(dian)(dian)池(chi)，此類(lei)電(dian)(dian)池(chi)可能(neng)會首先用于電(dian)(dian)動汽車(che)，然后用于智能(neng)手機、筆(bi)記本電(dian)(dian)腦(nao)、平板電(dian)(dian)腦(nao)等(deng)電(dian)(dian)子產品。

而美國(guo)以初創電池企業為(wei)主，與(yu)車廠共同研發(fa)，例如Solid Power和寶(bao)馬合作(zuo)，Quantum Scape和大眾合作(zuo)。

從時間上看，產業化(hua)的時間基(ji)本都是在2027-2030年。

雖然中國在鋰電池(chi)的產業(ye)研(yan)發(fa)上起(qi)步較晚，但已經從追趕者變(bian)成(cheng)了(le)競爭(zheng)者，固態電池(chi)產業(ye)自去(qu)年(nian)開始就取得了(le)不(bu)少(shao)進展(zhan)。

去年6月，衛藍(lan)新能源宣(xuan)布(bu)將360Wh/kg半固態鋰電池電芯正式交付蔚(yu)來汽(qi)車，去年底，蔚(yu)來創始(shi)人李斌直播實測(ce)了150kWh電池包行(xing)駛(shi)距離達1044公里。

今年(nian)的(de)4月(yue)份，自從智己(ji)發(fa)布(bu)首個量(liang)產上車的(de)“超快(kuai)充固態(tai)電池(chi)”智己(ji)L6以來(lai)，就像(xiang)引爆了中國固態(tai)電池(chi)的(de)引線(xian)，不少企業公(gong)布(bu)了研發(fa)進展或成果。

廣汽集(ji)團(tuan)官宣實(shi)現了全固態(tai)電(dian)池能(neng)(neng)量(liang)密度(du)達到(dao)400Wh/kg以上，較當(dang)前量(liang)產的液(ye)態(tai)鋰離子電(dian)池體積能(neng)(neng)量(liang)密度(du)提升52%以上，可以實(shi)現超1000公里續(xu)航，其(qi)全固態(tai)電(dian)池量(liang)產裝車的時間點為2026年，將(jiang)搭載于旗下昊鉑車型。

同樣在(zai)4月份，寧(ning)德時(shi)代首席科(ke)學家吳凱在(zai)CIBF2024先進(jin)電池前(qian)沿技(ji)術研討會上稱，寧(ning)德時(shi)代計(ji)劃在(zai)2027年小批量(liang)生產全(quan)固(gu)態電池，不過其并(bing)未披露全(quan)固(gu)態電池批量(liang)裝車的時(shi)間表。

長安汽(qi)車也表示(shi)，預計(ji)到2030年推出包括液態(tai)、半固態(tai)和固態(tai)在內的8款自研電芯。

緊接著，上(shang)(shang)汽集團(tuan)在(zai)一次新能(neng)源技術(shu)發布會(hui)上(shang)(shang)宣布，他們的(de)全固(gu)態電池將采用(yong)聚(ju)合(he)物(wu)-無機物(wu)復(fu)合(he)電解(jie)質技術(shu)路(lu)線(xian)，并計劃于2026年(nian)實現量(liang)產。這種全固(gu)態電池的(de)能(neng)量(liang)密(mi)度預(yu)計超(chao)過400Wh/kg，體(ti)積能(neng)量(liang)密(mi)度超(chao)過820Wh/L，電池容(rong)量(liang)能(neng)超(chao)過75Ah。

當然，技術上(shang)車(che)是好事，但(dan)也應(ying)該看到(dao)差距，國(guo)家隊下(xia)場就像給企(qi)業指明了(le)方向，具體到(dao)市場和外國(guo)企(qi)業拼刺刀(dao)，還得看企(qi)業自身實力。

至(zhi)于能否(fou)在技術上(shang)實(shi)現突圍(wei)，讓子彈再飛一會。