絕不自燃？比亞迪全固態電池來了？

比亞迪耗時六年研發的全固態電池，終于要落地了。

日前，我們從比亞迪內部獲悉，比亞迪全固態鋰電池在重慶生產即將裝車試驗，該項目由中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高牽頭，另有三位院士顧問一同參與研發工作，屬于標準的國家級重點項目。

據了解，該固態電池在使用硅基材料作為固態電池負極時，能量密度預計能達到400Wh/kg。作為參考，比亞迪二代刀片電池的能量密度為180Wh/kg，也就是說，比亞迪固態電池能量密度相比刀片電池提升了2倍之多。

比亞迪早在2016年以前就開始投入固態鋰電池的研發工作，目前在國內的相關專利數量眾多，位列國內第一。目前其兩種技術路線氧化物固態鋰電池，以及硫化物固態鋰電池均已完成生產，可進行裝車試驗。

知情人透露，首發比亞迪固態電池的車型，或將是其百萬級高端品牌仰望的硬派SUV。除了比亞迪車型自用，比亞迪首批全固態電池還將外供其他企業，可能優先供應奔馳、寶馬、奧迪和紅旗等品牌。

事實上，除比亞迪外，近兩年各大企業都將目光投向了固態電池產業，日產、寶馬、寧德時代、蔚來、上汽、廣汽等均表示在固態電池的研發中已取得了階段性進展。

頭部企業的加入，讓固態電池站上了投資風口。

今年以來，輝能科技、太藍新能源、衛藍新能源、Solitor、高能時代、Factorial Energy、恩力動力、SES等國內外多家固態電池產業鏈企業接連獲得資本青睞。投資方包括華為、小米、寧德時代、欣旺達、梅賽德斯-奔馳、本田汽車、吉利控股、上汽集團、通用汽車、現代汽車、起亞等，陣容相當豪華。

可以看到，固態電池已經成為各大汽車廠商爭奪未來純電動車話語權的核心技術。

01 固態電池為什么受寵？

固態電池雖然正逐漸站上風口，但由于其商業化在短期內難以實現，導致各方對這一技術路線仍存較大爭議。

固態電池好在哪？

第一、固態電池使用固體電解質替代了傳統鋰電池的電解液和隔膜。與傳統鋰電池相比，固態電池更安全、能量密度也更高、循環性能更強。

第二、固態電池技術被認為將大幅縮減電動汽車的成本，有研究機構認為，量產固態電池的成本僅為目前鋰離子電池的40%。

基于以上兩點優勢，在下一代汽車動力電池的自主研發技術中，讓固態電池成為了風向標。

盡管前景可期，但由于技術和工藝上的種種問題，發展固態電池的道路并非一帆風順。

首先，高效的電解質材料體系缺乏。

作為固態電池的核心材料，目前在固體鋰離子導體的單一指標上已有所突破，但綜合性能尚不能滿足大規模儲能需求?，F今固態電池采用的固態電解質普遍存在性能短板，距離高性能鋰離子電池系統的要求仍有不小的差距。

其次，固態電解質和電極的界面處理也是固態電池目前面臨的一大難題。

在固體電解質中鋰離子傳輸阻抗很大，與電極接觸的剛性界面接觸面積小，在充放電過程中電解質體積的變化容易破壞界面的穩定。

此外，在固態鋰電池中，除了電解質和電極之間的界面，電極內部還存在復雜的多級界面，電化學以及形變等因素都會導致接觸失效影響電池性能。

第三，長期使用時穩定性不理想也是長壽命儲能固態電池發展的瓶頸。

固態電池在服役過程中結構與界面會隨時間發生退化，但退化對電池綜合性能的影響機制尚不明確，難以實現長效應用。而構建高性能固態電池需要從兩方面入手，一是構建高性能的固態電解質，二是提高界面的相容性和穩定性。

針對固態電池，我們要從最基礎的材料、界面、單體，一直到最終的系統模塊進行研究，只有從根本上解決了關鍵材料和界面問題，才能開展系統的工藝研究，從而滿足單電池的性能要求。

02 何時能夠產業化？

盡管固態電池的技術優勢很明顯，但在產業化方面，因為一些關鍵技術涉及到各個企業核心技術而無法獲取，導致基于工程化應用方面的技術還需要進一步探究。

過去幾年，全球汽車巨頭產業都在投資研發這一領域，眾多玩家加入導致這一市場的“僧多肉少”，做科研和做技術的企業就那么多，誰能先拿下就是誰的。

此前，歐陽明高在接受媒體采訪時表示，雖然中國目前在汽車動力電池供應上處于絕對龍頭地位，但歐美和日韓企業已經在下一代固態電池領域的研發上處于領先地位。

他認為，如果從國家角度來講，目前固態電池技術最好的國家是日本。因為日本在固態電池的研發中制定了非常詳細的國家性計劃，每一步的分工都非常明確?！岸覈F在研發全固態電池還屬于各自為政階段，沒有一個完整的國家計劃來推動，所以相比之下，日本應該要超前我們 5 年?！?/p>

從2021年開始，日系三大車企豐田、本田、日產汽車都陸續對外發布2030戰略。這些戰略在表達電動化轉型的決心之外，無一例外地把固態電池的研發作為重點戰略之一，并給出了具體的時間節點。

三家日系車企中，豐田的固態電池進展啟動的時間點更靠前，最先試制。日產和本田則統一在2024年建設試產線，為量產做準備。雖前期步調有些許差異，但三家均將批量生產時間設在2030年前。

最多五年的時間，三家車企都需要完成全固態電池的試產、量產到上車應用，節奏十分緊湊。對比液態鋰電池的依賴外部供應商模式，日系車企對固態電池自造的迫切可見一斑。

我們的路該怎么走？

按照上海大學新能源產業創新研究中心研究員羅向群的觀點，企業可以分為三類路線：

第一種是半固態電池路線者，其實多半是從全固態路線轉為半固態路線，并且在可見的將來基本上專注于半固態電池，比如衛藍新能源、SES、浙江鋒鋰等。

目前看，半固態電池量產裝車的時間點已經到來。今年3月，衛藍新能源首席科學家、創始人李泓透露，衛藍新能源開發了混合固液電解質動力電池，并將在蔚來ET7車型上量產應用，單次充電1000km，電池包電量達到150kWh，單體能量密度達到360Wh/kg。

半固態電池量產上車，是一個很重要的時間節點。不過，半固態電池量產初期，價格不會便宜，有多少消費者愿意為此買單還是一個未知數。

第二種是直接選擇全固態電池路線，如比亞迪已公布的固態電池相關產品計劃。比亞迪未來的電池技術有三個方案：刀片、六棱或者2025全固態。

第三種是選擇“兩條腿走路”，例如國軒高科、蜂巢能源等。今年5月27日，國軒高科在其第十一屆科技大會上發布了一款半固態電池，該款電芯能量密度達到360Wh/kg，將在今年年底量產上車。

而無論哪種路線，現階段我國的固態電池領域最先要解決的問題是，如何合理運用資金拿下固態電解質。

做材料這種事不可操之過急，需要靜下心來長期積累，有了夯實基礎才能做到厚積薄發，中國全固態電池技術的落后，并不可怕，可怕的是不去做，況且技術研發不是一個恒定的值，在“你爭我趕”的過程中，我們有望顛覆。

事實上，目前國內市場中，寧德時代、蔚來以及即將上車的比亞迪，均在固態電池的研發中已取突破性進展。另外，在小米、華為、輝能科技、春華資本、丹豐資本等資本的幫助下，國內固態電池領域的投資也取得了較好的成績。

只不過現在的時間節點，磷酸鐵鋰、三元鋰、半固態和固態電池處于一種混合存在的狀態，它們都有著此時此刻自己應該扮演的角色。

雖然現在固態電池還未正式應用在汽車上，但在消費電子、無人機等終端設備之上，卻已經得到了不少的應用。根據歐陽明高的預測，固態電池真正在汽車領域大規模商業化應用，大概的時間是在2025~2030年之間。

未來誰能率先殺出重圍，我們拭目以待。