今年年初以來(lái)，固態(tài)電池的好消息紛至沓來(lái)，中國(guó)及全球眾多巨頭及創(chuàng)業(yè)公司競(jìng)相投資布局固態(tài)電池。
前有固態(tài)電池行業(yè)新勢(shì)力企業(yè)——太藍(lán)新能源宣布完成數(shù)億元A++輪融資，本輪融資由中金資本、招商局創(chuàng)投聯(lián)合領(lǐng)投，清研資本、全新世資本、國(guó)鼎資本等知名投資機(jī)構(gòu)共同參與，這已是太藍(lán)新能源獲得的第二筆融資。后有半年融兩輪，輝能科技獲國(guó)新科創(chuàng)數(shù)千萬(wàn)美元投資。各路資本紛紛入局。
那么，身價(jià)暴漲的固態(tài)電池到底是何方神圣，與磷酸鐵鋰電池相比優(yōu)勢(shì)在哪？固態(tài)電池的“風(fēng)口”要來(lái)了？
何為固態(tài)電池？
固態(tài)電池被視為一種突破當(dāng)今電動(dòng)汽車性能限制的方法，因其使用的是固體電解質(zhì)，替代了傳統(tǒng)鋰離子電池的電解液和隔膜，能大幅降低熱失控風(fēng)險(xiǎn)，安全性更好；通過(guò)采用金屬鋰負(fù)極，能將電池能量密度提升70%以上。
目前的固態(tài)電池采用的是NMC正極、石墨硅負(fù)極、液態(tài)電解液和多孔隔膜。下一代全固態(tài)電池將采用NMC正極、鋰金屬負(fù)極、氧化物/聚合物/硫化物固態(tài)電解質(zhì)。
電解液從液態(tài)到固態(tài)的變化將加強(qiáng)安全性，負(fù)極從石墨或石墨硅到鋰金屬負(fù)極將增加能量密度。為此，固態(tài)電池可以做得更安全、更高性能、更大，并且能夠支持雙極電芯等概念的創(chuàng)新。
那么，和受終端車企和電池廠商熱捧的磷酸鐵鋰電池相比，固態(tài)電池好在哪？
目前，三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池是現(xiàn)階段電動(dòng)汽車動(dòng)力電池領(lǐng)域最主流的兩種技術(shù)路線。
從中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟發(fā)布了2022年5月動(dòng)力電池月度數(shù)據(jù)來(lái)看，2022年5月，我國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)量 18.6GWh。其中，磷酸鐵鋰電池裝機(jī)量10.2GWh，占總裝機(jī)量 55.1%。
數(shù)據(jù)上看，磷酸鐵鋰電池在裝機(jī)量方面已反超三元電池。相比三元鋰電池，磷酸鐵鋰電池的安全性和穩(wěn)定性更強(qiáng)，循環(huán)壽命更長(zhǎng)，僅在能量密度和續(xù)航里程方面略遜一籌。
而固態(tài)電池恰好可以彌補(bǔ)這一劣勢(shì)，因?yàn)楣虘B(tài)電池能量密度普遍較高。
5月28日，國(guó)軒高科工程研究院總院副院長(zhǎng)徐興無(wú)透露，公司研發(fā)的單體能量密度高達(dá)360Wh/kg，系統(tǒng)能量密度達(dá)到260Wh/kg的半固態(tài)電池今年將裝車。
在此之前，贛鋒鋰業(yè)第一代固態(tài)電池，其能量密度約為260Wh/kg，公司第二代固態(tài)電池，能量密度將達(dá)到360Wh/kg。
而業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為固態(tài)電池以其高安全性、高比能量的技術(shù)優(yōu)勢(shì)將成為下一個(gè)萬(wàn)億級(jí)的超級(jí)賽道，也是電池技術(shù)的終級(jí)解決方案。
何時(shí)能產(chǎn)業(yè)化？
基于上述優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)，固態(tài)電池在安全性和能量密度上具有強(qiáng)大的潛力，但現(xiàn)階段固態(tài)電池也面臨著一系列的挑戰(zhàn)，如界面穩(wěn)定性、不同的熱管理需求、充電狀態(tài)和非充電狀態(tài)下鋰金屬的能量變化、鋰金屬的額定容量、制造過(guò)程中和使用過(guò)程中材料的魯棒性。
在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，電池企業(yè)方面除了贛鋒鋰電、衛(wèi)藍(lán)新能源、國(guó)軒高科，目前，寧德時(shí)代、比亞迪、孚能科技、蜂巢能源等也都在固態(tài)電池領(lǐng)域有所布局。
國(guó)內(nèi)車企方面，目前非常明確布局固態(tài)電池的，主要包括比亞迪、蔚來(lái)汽車、北汽新能源、東風(fēng)汽車、上汽集團(tuán)、長(zhǎng)城汽車等企業(yè)。
在國(guó)際市場(chǎng)上，歐美和日韓企業(yè)已經(jīng)在下一代固態(tài)電池領(lǐng)域的研發(fā)上處于領(lǐng)先地位。2021年以來(lái)，以福特、奔馳、寶馬、戴姆勒等為首的多家跨國(guó)企業(yè)在宣布電動(dòng)汽車發(fā)展規(guī)劃時(shí)，均提及了對(duì)于電池行業(yè)的布局，并已經(jīng)制定了固態(tài)電池商業(yè)規(guī)劃，開展相關(guān)業(yè)務(wù)布局。
日產(chǎn)、本田先后發(fā)布了關(guān)于固態(tài)電池的最新計(jì)劃。4 月，日產(chǎn)汽車表示，計(jì)劃在今年建立全固態(tài)電池的實(shí)驗(yàn)室級(jí)別可行性研究，2024 年在日本橫濱設(shè)立生產(chǎn)線，2028 年正式實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池裝車。本田在汽車電動(dòng)化業(yè)務(wù)說(shuō)明會(huì)上宣布，將投資約 430 億日元（約合人民幣 22 億元）建設(shè)一條全固態(tài)電池的示范生產(chǎn)線，預(yù)計(jì) 2024 年春季投產(chǎn)。
三星SDI于今年3月已經(jīng)開始建其第一條全固態(tài)電池的試驗(yàn)線。此外，LG 新能源和 SK On也都在開發(fā)全固態(tài)電池技術(shù)，目標(biāo)是在2030年左右開始量產(chǎn)。
但是，固態(tài)電池量產(chǎn)的時(shí)代還未到來(lái)，材料成本、技術(shù)問(wèn)題仍是固態(tài)電池的兩大痛點(diǎn)，只有得到合理的概念驗(yàn)證，固態(tài)電池才能夠產(chǎn)業(yè)化。
寧德時(shí)代也曾判斷，固態(tài)電池小規(guī)模商業(yè)化至少要到2025年以后。
總而言之，固態(tài)電池已經(jīng)處于在風(fēng)口之上，不少機(jī)構(gòu)表示，固態(tài)電池市場(chǎng)潛力巨大。國(guó)海證券預(yù)計(jì)，2030年全球固態(tài)電池出貨量或?qū)⑼黄?50GWh，市場(chǎng)空間有望達(dá)到1500億元以上。
