撰 文/ 周 洲
設 計/ 琚 佳
玩家們在固態電池的態度上出現了明顯分化。
全球最大的車企豐田集團前兩年在固態電池上頻放衛星,充電10分鐘跑1200公里成為刺激到業界的大新聞,這兩年卻鮮有動靜,重點埋頭插混和新一代發動機。豐田認為插混是最契合時下市場需求的新增長點。
寧德時代在上海車展前的超級科技日上發布了鈉新電池和驍·遙雙核電池,董事長曾毓群稱固態電池有商業化短板,多核電池能解決這個問題。寧王一系列技術發布利好鈉離子電池,這也是寧王隨著車企的價格戰應勢“向下”布局。
大哥們“向下”,其他兄弟們迎難而上。
寶馬透露了固態電池進度。5月20日,改裝的i7首搭美國電池公司Solid Power的硫化物全固態電池進行路測。
同月,比亞迪宣布了充電12分鐘續航1500公里的全固態電池技術,電芯能量密度達400Wh/kg,搭載海豹EV車型。
長安汽車在上海車展期間首秀出400Wh/kg的金鐘罩全固態電池,奔馳早在2月就在改裝的EQS上測試了與美國Factorial Energy合作的硫化物固態電池,續航輕松突破1000公里。廣汽集團計劃2026年在昊鉑上首搭400Wh/kg的全固態電池,上汽集團的全固態“光啟”電池2027年落地。
奔馳固態電池系統
電池企業這邊,孚能科技預計今年年底小批量交付60Ah硫化物全固態電池;國軒高科建成了0.2GWh的中試線,億緯鋰能今年運營中試線;欣旺達動力專攻低空飛行器,目標500Wh/kg電芯能量密度;寧德時代預計2027年小批量生產。
全球主流車企和動力電池廠商,都有固態電池技術儲備,十之有九宣布了量產進度表。
從PPT到裝車的路上,有人往東,有人向西。已經審美疲勞的固態電池商業化前景到底如何?
汽車商業評論與業界人士討論的結果是:還得五年之后,市場上見分曉。
突圍者
國軒高科是固態電池突圍者的一個代表。
在5月17日的2025全球科技大會上,國軒高科一口氣發布了6項電池技術,涉及乘用車、重卡、儲能電池系統及數智化解決方案,其中兩項與固態電池相關:全固態金石電池和準固態G垣電池。
金石電池是國軒高科在一年前的2024全球科技大會上發布的,當日股票漲停。
一年過去,國軒高科建成了0.2GWh的硫化物全固態電池中試線,同步在開發年產能2GWh的量產線。
在大會現場,搭載金石全固態電池的樣車已經開啟路測。
該產品在材料端實現較大突破,采用的超高鎳單晶正極克容量達到240mAh/g,是磷酸鐵鋰正極的140%;三維介孔硅負極克容量提升至1800mAh/g,比石墨負極高380%;硫化物電解質材料離子電導率提升至16mS/cm,D50粒徑降至100nm。
據國軒高科介紹,目前該固態電池產品樣件單體容量達到70Ah,較前期提升150%;能量密度350Wh/kg,良品率達到90%。同時系統能量密度達到280Wh/kg,實現80%的質量成組率。
良品率是電池廠商是否推進產品上線生產的重要指標之一,也是規模化生產的前提。
汽車商業評論了解到,此前,一些企業雖然展示了1000公里續航的半固態電池產品,但其良品率可能僅為40%,這顯然無法滿足大規模商業化的要求。
在安全性層面,金石全固態電池研發負責人潘瑞軍介紹,金石電池單體已順利通過針刺、熱箱、外短、過充、擠壓等安全測試,綜合性能全方位提升。
潘瑞軍對汽車商業評論說,中試線的建成意味著從實驗室到產線規劃和預量產的質的飛躍。“這個跨越過程是非常艱難的,涉及很多關鍵設備的開發。因為全球固態電池大都還是手工樣件,距離量產還有一定的距離,相對半固態、液態電池,重疊性相對滯后。”
全固態電池和液態鋰離子電池制造工藝差距較大,潘瑞軍介紹,目前打通的實驗線從動力到設備的改動至少有60%左右,最主要涉及固態電解質的涂布。
固態電池是薄涂,對膜有要求,另外高溫化成的工序需要新的設備。
此外,全固態電池是固固界面接觸,沒有傳統的液態隔膜,需要把固態隔膜用涂布的方法做出來,再放置于正負極之間。
僅這點區別,企業研發就得耗時多年。
2025中國電動汽車百人會論壇上,曾毓群說過:“所謂的2025年要大規模應用固態電池,這話不負責任。固態電池從實驗室樣品到量產至少需要8—10年時間。”
汽車商業評論了解到,目前固態電池電芯成本是鋰離子電池的10倍左右。
潘瑞軍認為,全固態電池性能好,但剛剛出來價格昂貴,需要先適配更高端的應用場景。產業鏈的健全需要時間,舊產能的淘汰更新也需要時間。
他預判,全固態電池到2030年有60GWh到100GWh產能,彼時的電池需求是3TWh。“當一個產品在市場超過1%的時候就已經成功了。”
依據不同的電解質,全固態電池可分為6條技術路線。
最早的是聚合物,導電率低且需要適配60-80攝氏度條件;然后是易碎的氧化物,遇到液體后導電率迅速衰退的鹵化物,遇水產生刺激性氣味硫化氫的硫化物,硼氫化物及薄膜固態電解質。
每個技術都有各自優缺點,哪條路線最好,還沒有答案。目前布局硫化物路線的企業最多,因為硫化物的離子電導率幾乎接近電解液。
對全固態電池來說,目前還在成長初期,需要有一定的時間和空間來發展。近幾年,半固態電池可以相對快速落地,推向市場。
相較磷酸鐵鋰電芯200-250 Wh/kg、三元電芯250-300 Wh/kg的能量密度,半固態電池可以沿用原來的工藝,通過材料和設備的微調,實現350-360 Wh/kg的能量密度。
半固態能否居主流
基本上進軍固態電池的企業都有半固態產品。
寧德時代與峰飛航空合作開發eVTOL固態電池,預計今年實現半固態電池技術突破。
比克電池選擇了務實路徑,保留1%-10%的液態電解液,通過原位固化技術實現半固態方案,其江蘇基地的半固態電池產線復用率達80%,二期2.5GWh工廠將于2026年投產。
上汽集團計劃2025年年底量產半固態電池;長安汽車計劃2026年完成50GWh電芯產能建設,總產能將達到75GWh,為全固態電池鋪路。
國軒高科同步布局了半固態及全固態兩條路線。除了金石固態電池,在2025全球科技大會上其還發布了G垣準固態電池。
該產品以300Wh/kg的能量密度,將純電轎車的續航里程推至1000公里。
國軒高科首席科學家朱星寶介紹,已規劃建設12GWh準固態電池產線,搭載G垣準固態電池的001號樣車總里程已經超過一萬公里。
朱星寶稱,即使是半固態電池量產也不易。
比如,對現有產線做3%—5%的調整之外,實際量產時,設備添加或者替換調整很大,整個產線要摸索。
但他認為,從技術成熟度來說,五年之內半固態可以相對快速地落地推向市場。
帶頭大哥寧王在固態電池上肯定不落后,其在鈉離子電池的進度上要快不少。
主打不起火、耐低溫抗凍的鈉離子電池,已經在商用車上量產,鈉新電池的首發車型為一汽解放;乘用車領域的應用將于今年12月量產,純電續航超過500km,混動續航超過200km。
尤其是跨體系、跨電量和跨電壓的驍·遙雙核電池,鈉-鐵雙核電量75kWh,純電續航達700公里;鐵-鐵、三元鐵/雙三元續航超過1000公里、1500公里。
就連磷酸鐵鋰電池,第二代神行超充電池的峰值充電倍率已做到12C、續航800公里。
在超充樁、換電站補能體系不斷增加和完善的情況下,實際續航超過500公里已能滿足大部分用車需求。
寧德時代乘用車&商用車CTO高煥稱,鈉新鈉離子電池可用于巧克力換電體系,適用于巧克力所有換電車型,也可用于定制車型。
目前,磷酸鐵鋰電芯成本約為0.3元/Wh,這也是鈉離子電芯的理論成本,受制于產業鏈成熟度限制,鈉離子電芯成本略高于這個價格。
隨著商業化越來越成熟,高煥認為鈉離子電池將來有機會取代市場上一般磷酸鐵鋰電池。
目前,磷酸鐵鋰電池約占新能源汽車裝車量的70%,居于絕對主導地位。日韓和歐美企業近兩三年也開始從成本較高的三元電池轉變,導入磷酸鐵鋰電池。
而半固態電池還在量產的路上,一塊電池等于半輛車價格的全固態電池,還得在現實路況做到實驗室里的“不起火”。
也有業者分析認為,低空經濟和人形機器人的蓬勃發展,能為固態電池開啟增量空間,預計2030年全球需求約為300GWh。
彼時電動汽車的3500GWh裝車需求,不同技術路線的電池能瓜分多少,只有時間來檢驗。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.