别太上头,固态电池不是普惠型技术
滴星视界 | 14小时前
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智驾的故事没法讲了,市场又把目光瞄准了固态电池。
最近,固态电池的热度又起来了,从电池企业到车企,从新能源领域到资本市场,都在围绕固态电池的话题展开讨论,尤其是新标准的出台,很给人一种固态电池马上就要“照进现实”的感觉。
5月22日,中国汽车工程学会正式发布《全固态电池判定方法》(T/CSAE 434-2025),该标准首次明确了“全固态电池”定义,要求离子传递完全通过固体电解质实现,与混合固液电解质电池形成了严格技术分界。
虽然只是一份行业标准,但依然被认为是固态电池大面积量产的一个积极信号,所以很多“故事”就此展开,就连最近行业热议的价格战,都出现了“某领军车企下半年要大规模量产固态电池了,所以才大力降价清库”的说法。
不可否认,极度内卷的汽车行业需要新故事,但固态电池这个故事对大部分消费者而言,可能都有点遥远。
没那么快,2027年小规模上车
固态电池到底离我们还有多远?业界不同企业的时间表不尽相同,但有一个现象值得注意,车企的时间表似乎普遍比电池企业更靠前。
其中,上汽集团宣称新一代全固态电池将在2025年底量产装车,2027年正式落地;长安汽车计划2025年实现全固态电池的功能样车首发,2026年实现装车验证,2027年推进全固态电池逐步量产;广汽集团宣布公司已成功打通全固态电池的全流程制造工艺,预计该产品将于2026年正式装车;奇瑞汽车计划在2026年投入定向运营,2027年实现批量上市。
比亚迪则计划从2027年起,针对中高端电动汽车领域小批量生产硫化物全固态电池,并在2030年将其应用于主流电动汽车中。
国外车企的时间表也相对靠前,丰田宣称2026年投产固态电池;日产计划在2025年建立并运行全固态电池试点生产厂,在2028年首次应用在汽车上,逐步实现量产;大众集团与美国QuantumScape公司合作,计划在2026年实现固态电池量产;福特预计2026年推出搭载固态电池的车型。
电池企业方面,宁德时代、国轩高科、清陶能源、卫蓝新能源、亿纬锂能、孚能科技等企业基本都将2027年小批量生产及装车测试作为第一个量产节点,将2030年作为大规模量产的节点。
从这个“时间差”能看出来,车企对于量产时间的“卷”,更多只是一种营销上的“卷”, 动力电池技术专家李朝表示,车企这样宣传主要是为了抢占固态电池话题下的技术领先站位。
但实际上,除了比亚迪之外,绝大部分车企都不具备自研自产固态电池的能力,都要依托于背后的电池供应商,因此电池供应商的量产时间表更为可靠。
宁德时代董事长曾毓群曾在今年3月的中国电动汽车百人会论坛上表示:“说2025年要大规模应用固态电池,这话不负责任。固态电池从实验室样品到量产至少需要8~10年时间。目前所谓的‘固态电池’多数是半固态或准固态,仍然含有一定比例的液态电解质,与真正的全固态电池有本质区别。”
曾毓群认为一些车企过度宣传固态电池技术成熟度,实际上是在误导公众和投资者。
两大难题,固态电池不是“普惠”技术
相比现在使用的液态电解质电池,固态电池的好处是全面的,主要体现在能量密度和安全两大核心指标上。
能量密度方面,当前主流液态电池的电芯能量密度约在250~300Wh/kg,而固态电池在实验室中的样品已经突破了600Wh/kg的大关。
中国科学院院士欧阳明高指出:“基于硫化物电解质的第一代全固态电池预计将在2025年至2027年实现量产,能量密度达到400Wh/kg;第二代产品将在2027年至2030年间量产,能量密度提升至500 Wh/kg;第三代产品则计划于2030年至2035年推出,目标能量密度突破600 Wh/kg。”
李朝表示,2027年小规模量产的固态电池能量密度将在400Wh/kg的水平。能量密度的提升与续航里程直接相关,搭载固态电池的纯电动车续航里程将轻松超过1000公里。
安全方面,液态电池在针刺、挤压等极端情况下很容易发生起火爆炸,而固态电解质的不燃特性将极大提升电池在这些情况下的安全性,这是当前新能源车消费者最大的痛点之一。
可惜,万般好的固态电池依然面临“技术”和“成本”两大难题。
技术方面,首先就是材料体系的问题,固态电池按照电解质划分,存在硫化物、氧化物、聚合物三种技术路线,据李朝介绍,目前材料体系存在多对矛盾,仍有很大材料基础学科探索空间,这也导致技术路线不统一,投入分散,业界难以形成合力。
其次,固态电解质的离子导电率普遍低于液态电解质,这限制了电池的高功率性能;固固界面抗阻也是一大技术难题,固态电池中金属锂负极和固态电解质相互接触后,容易发生化学副反应,导致界面稳定性降低,进一步增大界面阻抗,而这一电阻是液态电池的100倍以上,严重影响电池的充放电效率和性能。
再次,锂枝晶生长的问题也会继续存在于固态电池中,尽管固态电解质具有更高的机械强度,但锂金属负极在充放电过程中仍可能形成锂枝晶,依然存在锂枝晶生长刺穿电解质导致内部短路的风险。
最后,固态电池复杂的生产工艺也是其发展桎梏,以硫化物固态电池为例,因为硫化物遇水会分解产生剧毒气体,遇氧气则硫离子会被氧化为硫单质/硫酸盐,导致晶体结构崩塌导电率暴跌,所以需要在无水无氧的环境中生产。
成本方面,固态电池行业尚未形成完整产业链,技术路线也还存在争议,且固态电池现有设备利用率不足40%,其设备投入是液态电池的3倍,所以其成本居高不下, 中国汽车动力电池产业创新联盟统计数据显示,全固态电池系统报价高达6.8元/Wh,是磷酸铁锂电池的3倍。
因此,有机构预计2027年量产的搭载全固态电池的车型售价或将超过百万元。不过李朝认为,首批搭载固态电池的车型价格不至于达到百万级,但售价不会低于40万元。
TrendForce 预估,2030 年后当全固态电池应用规模大于 10GWh,电芯价格将降至 1 元人民币 / Wh 左右;2035 年经过市场大规模快速推广,电芯价格将有机会降至 0.6-0.7 元人民币 / Wh。
作为对比,目前三元锂电芯价格在0.39元/Wh左右,磷酸铁锂电芯价格在0.34元/Wh左右。
换言之,固态电池不是个“普惠型”技术,即便是在2030年实现大规模量产,也大概率只能应用于中高端电动车上,无法解决纯电动车当前增速趋缓的问题,也无法助力新能源车渗透率爆发式增长,因此对于车企将之形容为新能源车颠覆燃油车杀手锏的“营销”,大可不必太上头。