這兩年,全固態(tài)電池天天喊“狼來了”。對于汽車行業(yè)和電池行業(yè)來說,隔三差五,就有企業(yè)宣布重大突破或者量產(chǎn)。不過,不出意外,總是“只聽樓梯響,不見人下來”。
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量產(chǎn)真的是喊喊的。實際的效果呢?到現(xiàn)在沒一個真量產(chǎn)的(中試線不是量產(chǎn)哈)。
不過,總有愿意說點實話的人。再參考今年各種發(fā)布會和論壇,我們能得出的結(jié)論就是,2035年全固態(tài)電池能批量進入行業(yè),就算非常不錯了。而這個期間,你可能都換了兩次車了。當然,千萬別被抖音直播間割韭菜,什么“固態(tài)電池正式上車 只買這5臺”……
01
從激進到謹慎
實際上,不能說裝了幾輛車做測試,有個0.2GWh的中試線就是量產(chǎn)了。全固態(tài)電池的量產(chǎn),是有瓶頸的,落地沒那么容易。說句不好聽的,這就像掛在驢子前面的胡蘿卜,看得見卻吃不著。
在近日召開的“2026下一代電池技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會”上,國軒高科首席科學家朱星寶倒是很難得地說了存在的幾個難點,簡單說就是,就算主流的硫化物路線,距離落地應用仍有不小的差距。
比如,在材料層面,硫化物固態(tài)電解質(zhì)的材料穩(wěn)定性尚不理想,易產(chǎn)生硫化氫并出現(xiàn)性能衰減。而硫化氫的析出也讓量產(chǎn)的生產(chǎn)環(huán)境安全等級要提高很多。
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雖說國軒高科在自家的科技大會上宣布將進入“1元時代”,將硫化鋰量產(chǎn)(99.99%,4N級別)的價格從300~500萬元/噸拉到50萬元/噸,可謂前進一大步。不過,還是別高興太早,材料成本降下來還只是初步。
就像朱星寶說的,在電芯層面,當前還是以模具級驗證為主,若擴展至60Ah級別的大電芯,循環(huán)性能面臨較大挑戰(zhàn)。
為什么是60Ah電芯?因為,60Ah是車規(guī)級驗證的標準容量,標志著從“樣品”到“產(chǎn)品”的跨越。
現(xiàn)在,行業(yè)“第一梯隊”的水平就是60Ah電芯。比如,作為龍頭企業(yè)的寧德時代,2025年60Ah車規(guī)級電芯已經(jīng)實現(xiàn)下線,2026年預計建成GWh級量產(chǎn)線,預計2027年出貨接近1GWh,2030年實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。
除了寧德時代,比亞迪的硫化物全固態(tài)電池60Ah電芯也已于2026年3月正式下線,計劃2027年實現(xiàn)小批量量產(chǎn),目標能量密度達到500Wh/kg,2030年實現(xiàn)規(guī)模化應用。
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另外,今年3月18日晶核能源也發(fā)布了“全球最大60Ah全固態(tài)電池”,并號稱已打通全球頂級供應鏈體系,已通過嚴苛的開發(fā)測試,將于2026年內(nèi)正式向市場進行交付驗證,2027年量產(chǎn)。
能看出來吧?小批量的量產(chǎn)時間,基本都在2027年。而且,目前就算最好的水平,循環(huán)壽命差不多也只在1000~1500次左右。商用化的話,還是太低了。
朱星寶還講了幾句實話,與液態(tài)電池不同,固態(tài)電池10Ah與60Ah電芯的產(chǎn)品良率差異極大。即使技術可行、參數(shù)達標、電池可下線,良率仍是核心卡點,需重點關注。
這也是目前全固態(tài)電池成本高企的直接原因。畢竟,不少業(yè)內(nèi)人士認為,固態(tài)電池雖身處量產(chǎn)前夜,但在技術、設備、材料等方面仍存在多重瓶頸,產(chǎn)業(yè)化落地不易冒進。
還有,在壓力要求上,為維持固-固界面穩(wěn)定性,固態(tài)電芯對高壓力依賴非常顯著,現(xiàn)有技術條件下必須維持在20MPa左右,與車企普遍要求的5MPa相差甚遠。這必然也導致高成本。
相對于前些日子國軒高科高調(diào)發(fā)布全固態(tài)電池將進入“1元時代”,朱星寶在這次大會的發(fā)言,算是道出實際困難,能讓我們更加冷靜客觀地看待全固態(tài)電池的進展。
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就連全固態(tài)電池推進的旗手,中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高,這幾年的態(tài)度也在發(fā)生轉(zhuǎn)變。
2023年的行業(yè)論壇(碳索儲能網(wǎng))上,歐陽院士表示“2027~2030年規(guī)模化生產(chǎn)可期”。他當年的觀點是,全固態(tài)電池是值得追求的2030年目標,ChatGPT可加速材料研發(fā),全球努力下能成功。
經(jīng)過這幾年的行業(yè)艱難探索,這次的大會上歐陽院士不那么激進了,他表示,2025~2030年行業(yè)仍需以先進液態(tài)鋰電池為主,能量密度向350~400Wh/kg演進,鈉/鉀電池補充適配細分場景。
2030年之后,由固液混合電池向固態(tài)電池過渡,能量密度提升至450~500Wh/kg以上,迭代升級正負極與固態(tài)電解質(zhì)材料。2035年之后,向鋰硫等下一代電池技術領域拓展。
從2023年“鼓勵加速”,到2026年“不冒進、一步一步、別連滾帶爬”,側(cè)面反映了量產(chǎn)的超高難度。
02
“終結(jié)者”固液電池
一個有意思的事情是,前不久CIBF2026(第十八屆深圳國際電池技術交流會/展覽會)剛剛落幕,相關的媒體用一句話概括了今年固態(tài)電池的行業(yè)狀態(tài),“人人都奔著固態(tài)去,但都還在試探深淺”。
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無意中,這揭示了全固態(tài)電池的行業(yè)現(xiàn)狀,“彼此試探深淺”——試路線、試成本、試市場。換句話說,電池企業(yè)在試探技術路線的可行性,同時試探下游車企客戶的真實接受度,更在暗中試探競爭對手的家底與底牌。既然是試探,那么,離成熟的量產(chǎn)和落地就還遠著呢。
而且,既然全固態(tài)電池似乎遙不可及,那目前最實際的“終結(jié)者”,應該還是固液電池(半固態(tài)電池)。
四年之前,我在《半固態(tài)電池,可能就是電動車的終點》中就說過,半固態(tài)電池可能就是終點。四年過去,從目前行業(yè)發(fā)展來看,還在印證我觀點的正確。
當時我寫道,半固態(tài)電池相對于全固態(tài)電池,時間優(yōu)勢和成本優(yōu)勢是明顯的。而且關鍵在于,半固態(tài)可以提高安全性(安全性是相對的,超過一定的節(jié)點后,更高的安全也無意義)。
從目前來看,雖然全固態(tài)的概念和成果滿天飛,但下一代電池技術的發(fā)展尚無統(tǒng)一的最優(yōu)解決方案,行業(yè)仍在探索多樣化發(fā)展路徑。這當中,原來叫“半固態(tài)電池”的固液電池,機會卻越來越大。
畢竟,在制造層面,從材料穩(wěn)定性、固-固界面阻抗問題,到單電極再到成品電芯,全固態(tài)電池的整個工藝流程都需重新摸索,同時新增固態(tài)電解質(zhì)專用設備及產(chǎn)線。最有效率和性價比的辦法,就是半固態(tài)電池路線,通過逐步降低電解液用量,在復用現(xiàn)有產(chǎn)線設備基礎上,實現(xiàn)從液態(tài)向半固態(tài)的過渡。
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同樣,蜂巢能源董事長兼CEO楊紅新也是固液電池路線的擁護者,他認為,從商業(yè)化邏輯判斷,固液混合電池技術并非短期過渡技術,更有望長期成為市場主流路線。
因為,高成本是固態(tài)電池普及的核心阻礙,即便到2035年也很難具備成本競爭力,“從成本測算來看,2027年固態(tài)電池的材料與制造成本將達到三元鋰液態(tài)電芯的數(shù)倍,而(目前)三元鋰液態(tài)電芯的成本是磷酸鐵鋰電芯的1倍以上。”
此外,不僅可以用于方殼電池,將固液混合電解質(zhì)技術應用于大圓柱電池,也可從安全、性能到制造實現(xiàn)“1+1>2”的協(xié)同效應。云山動力(寧波)有限公司董事長袁定凱同樣表示,固液混合電池是從液態(tài)電池通往固態(tài)電池的關鍵過渡技術。
而從目前的發(fā)展來說,半固態(tài)電池還有一種不錯的“第三條路”解決方案,就是“凝聚態(tài)電池”。它提供了一種在液態(tài)和固態(tài)之間的“既安全、又高效、還能造”的結(jié)合點。
這種電池的開發(fā)者寧德時代,已經(jīng)在科技日發(fā)布了“無麒麟 不高端”的第三代麒麟凝聚態(tài)電池,電芯能量密度350Wh/kg,續(xù)航里程1500km,重量減輕到最多650kg。
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重要的是,麒麟凝聚態(tài)電池的電芯能量密度是目前磷酸鐵鋰(140-180Wh/kg)的近兩倍,比高端三元鋰(250-280Wh/kg)也高出75%。這還不是最高密度,早在2023年,寧德時代面向航空領域的凝聚態(tài)電池能量密度高達500Wh/kg,現(xiàn)在是為了乘用車安全降維了。
具體來說,麒麟凝聚態(tài)電池用的是凝膠態(tài)電解質(zhì),它像果凍一樣,阻燃,但不會像水一樣流動,鋰離子在里面的穿行速度接近液態(tài)電解液,充電放電照樣很快。而且,電解質(zhì)不流動、熱穩(wěn)定性強,電池內(nèi)部可以少布置隔熱材料和冷卻管路,再加上凝聚態(tài)電池可復用現(xiàn)有產(chǎn)線,成本上面非常可行。
國軒高科也在緊隨跟進,推出的固液電池“G垣智慧電池”,也使用了高電導率的凝聚態(tài)電解質(zhì)。當然,除了凝聚態(tài)電池,半固態(tài)電池還有很多種辦法,這里不一一贅述了。
說到底,能量密度提高、安全性增強、成本不增加、能復用現(xiàn)有產(chǎn)線,幾大優(yōu)勢之下,難怪楊紅新會說“2026年將是固液混合電池量產(chǎn)元年”。而且,這也是蜂巢能源看重這條技術路線的原因。
無疑,如果固液電池真的突破性量產(chǎn),對于行業(yè)來說,今年也將成為固態(tài)電池的“終結(jié)者”元年。而歐陽院士在這個大會上也說,慎重起見,全固態(tài)電池汽車這兩年最好別賣,“現(xiàn)在好多人都在等固態(tài)電池,我覺得不用等,現(xiàn)在的電動車已經(jīng)很好了。”
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