作者|甄瑤
編輯|李國政??
出品|幫寧工作室（gbngzs）
“我們的目標是，2026年實現全固態電池裝車搭載。”
2023年11月17日，在第21屆廣州國際車展上，廣汽集團總經理馮興亞表示，廣汽集團將固態電池、無鈷電池、低鈷電池、鈉離子電池等列入關鍵技術攻關。
▲圖片來源/廣汽集團
當天，在車展相關發布會上，長安汽車和東風日產也分別發布搭載全固態電池計劃。
“計劃到2030年推出液態、半固態、固態等8款自研電芯，形成不低于150吉瓦時（GWh）的電池產能。”長安汽車總裁王俊表示，將不晚于2027年推動重量能量密度達到350-500Wh/kg、體積能量密度750-1000Wh/L，并逐步量產應用，2030年實現普及。
全固態電池也是東風日產發布會一大亮點。
“以Hyper之名，日產迎來全固態電池技術前瞻性突破，率先搶灘新能源汽車新核心領域。”東風汽車副總裁、東風日產總經理山口武表示，日產為全固態電池的量產化之路制定了明確的規劃——2024年啟動試點工廠，2028年之前量產上市。
作為新能源汽車的關鍵零部件之一，動力電池是兵家必爭之地。而固態電池是下一代電池技術的方向之一，是汽車產業鏈爭奪的高地。
各路巨頭在爭相入場。行業熱議和消費者期盼已久的全固態電池，量產搭載終于有了明確的日程表——備戰2025，決戰2030。
▲圖片來源/長安汽車
除上述車企外，已經發布搭載全固態電池計劃的，還有豐田、寶馬和大眾等。
豐田計劃在2025年左右，將全固態電池投入生產，2030年量產；寶馬承諾在2025年前，推出搭載全固態電池的電動汽車原型，并在2030年前量產；大眾表示，正在積極研發全固態電池技術，預計2025年開始使用；福特則預計，2026年推出搭載固態電池的車型……
表面上看，今年廣州車展上，千余輛展車同臺競技，現場熱鬧非凡，觀眾沉浸在新車發布、電動化、智能化的狂歡。其背后，一場看不見的全固態電池競賽已悄然打響。
01
黎明前的黑夜
“動力電池上半場由鋰電池主導，下半場固態電池將成主角。”多位業內人士研判。
在上半場競爭中，我國已成為全球動力電池產業領跑者，市場規模連續6年全球領先，建成全球產業鏈最全、規模最大的動力電池產業體系，先后有約5萬家企業爭先恐后投入到鋰電池產業新浪潮中。
然而，隨著新能源汽車迅猛發展，產業界愈發認識到傳統液態鋰電池的極限，比如能量密度上限低，無法根除消費者的里程焦慮；整體電池質量大；低溫運行不暢、高溫環境下又存在安全隱患等。
于是，全固態電池呼聲日益強烈。
固態電池發展歷程可以追溯到20世紀初。彼時，德國化學家瓦爾特·恩斯特·莫茲利提出了固態電解質電池的概念。直到2010年，豐田推出續航里程可超過1000km的全固態電池。
此后，許多企業和研究機構開始研發固態電池技術，試圖用固態電池取代傳統的液態鋰電池。
全固態電池技術研發經歷了漫長的歲月。近年來，隨著技術不斷進步和市場需求增長，越來越多的車企開始關注并研發，包括豐田、日產、寶馬、大眾、廣汽、上汽、長安等。
“電池技術的創新周期大約是30年。這代鋰離子電池應用到動力方面，大約開始于2000年左右，預計2030年會有一次全方位革新。”
中國科學院院士、清華大學教授歐陽明高在新能源科學與交通電動化國際論壇上表示，動力電池發展第一個十年主要解決的是安全問題，目前還在繼續解決。
從2010年開始的第二個十年，動力電池產業規模逐步龐大，智能化手段推動動力電池全產業鏈技術革新。第三個十年應是新材料換代，以固態電解質研發為核心的全固態電池正在研發中，預計2030年成熟。
盡管全固態電池有種種優勢，但產業化進展并不順利。縱觀全球，目前尚未看到量產固態電池搭載在汽車上。
即使是豐田也沒有。早在2011年，豐田就宣布將在2015年至2020年期間推出固態電池，并且表達了固態電池將能完全解決新能源汽車的續航里程難題，同時推動新能源汽車普及速度的看法。然而，至今全固態電池仍未在商業上廣泛應用。
▲圖片來源/豐田
此中，有一些關鍵的技術挑戰和難題需要克服。
其一，全固態電池雖然有諸多優點，如更高的能量密度、更快的充電速度和更高的安全性，但制造工藝和材料科學方面的挑戰不容忽視。
全固態電池中的固體電解質需要能在高溫下穩定工作，還要保證其安全性和穩定性。制造成本也需要得到有效的控制，以使其在市場上有競爭力。
其二，除了技術方面的挑戰，市場的接受度和供應鏈的準備程度，也是影響固態電池廣泛應用的重要因素。新能源汽車市場仍處于初級階段，消費者對于新能源汽車的接受度還有待提高。
其三，整個供應鏈的準備程度，需要跟上新能源汽車市場的發展步伐，包括電池回收和再利用等問題。
許多行業人士認為，在2030年之前，全固態電池不太可能大規模生產。“未來10年，將是全固態電池研發的關鍵機遇期。”在中國工程院外籍院士孫學良看來，全固態電池規模化量產和應用，窗口期在2025年-2030年間。
02
決戰2030
盡管廣泛應用仍需時日，但全固態電池巨大的潛力不容忽視。
“預計2030年全球固態電池市場空間將超3000億元。”華泰證券研報稱。
更有觀點認為，全固態電池或是下一代電池的主流，如果投入實際使用，電動汽車市場的版圖可能被改寫。
今年10月12日，出光興產和豐田汽車宣布，兩家公司將共同研發全固態電池的量產技術。
“固態電解質”是正極（+）和負極（-）之間的離子通道，豐田表示將致力于開發固態電解質的量產技術，提高其生產性并建立供應鏈。
“接下來就是制造階段了，現在重要的是實現能力。兩家公司攜手合作，一定能讓實現能力的效果翻上幾倍。”豐田社長佐藤恒治表示。
雖然豐田宣布了全固態電池技術的巨大進步，看似給快速落地帶來了希望，但是，從至今其公布的信息來看，專業人士持懷疑態度。
“全固態電池目前還有一些核心問題亟待解決。如果豐田說現在能量產全固態電池，我表示懷疑，但是說到2027年，我也沒法預測，以寧德時代的技術水平而言很有難度。”動力電池行業龍頭寧德時代首席科學家吳凱表示。
全固態電池的技術瓶頸還沒突破，產業化還要面對諸多問題，但絲毫不影響各路玩家蜂擁而入的熱情。
▲圖片來源/東風日產
“最快到明年，日產全固態電池就會投入工廠試生產。最快到2028年之前，日產全固態電池會全面商業化、量產。”東風日產用戶運營中心副部長周謙表示，這個時間節點目前從全球來講都是領先的，這源于日產技術上的3大優勢。
一是，續航里程比當前電池產品翻了一倍；二是，充電時間只需要當前電池產品的1/3；三是，導入后，整體成本和現在的燃油車成本相比，并沒有增加，這取決于日產成本管控上的優勢。
雖然，日本企業在固態電池的材料、電解質和制造工藝等方面，擁有一些核心技術和專利，具有較高的技術壁壘，但中國的車企也在積極探索和實踐，并取得了一些突破性進展。
“僅僅過去3天，廣汽埃安實驗室便宣布完成固態電池的界面改性技術試驗驗證，公布了新的技術突破，將于2026年率先在昊鉑上量產搭載。”
▲圖片來源/廣汽埃安
11月21日，廣汽埃安官方表示，新技術將使固態電池的壽命衰減降低50%，150周循環后，電池容量能保持在90%以上。此外，新型固態電解質、固固界面改性等相關技術也在加速開發中，以期實現固態電池綜合性能持續優化。
在廣汽集團之外，長安汽車也在真金白銀加大投入，積極推動動力電池技術研發，跑步加入競爭圈。
產品布局方面，長安汽車計劃到2030年，推出液態、半固態、固態等8款自研電芯，形成不低于150GWh的電池產能。
體系能力方面，長安汽車已組建先進電池研究院，擁有電池研發人員1200余人，其中包括高級專家、頂尖學術人才125人。“未來，我們還將投入100億元資金，到2024年電池團隊達到3000人。”王俊表示。
▲長安汽車總裁王俊
此外，早在2016年，比亞迪將固態電池確定為未來的發展方向，并于2021年公開了硫系添加劑全固態電池專利。
今年5月31日，上汽集團和清陶能源簽署增資擴股協議和戰略合作框架協議，決定進一步深化雙方長期、共贏的戰略合作伙伴關系，率先推動2025年實現固態電池技術10萬輛級大規模量產落地，依托全球領先的創新技術，為消費者打造真正安全節能、高性價比的電動車。
綜合主流車企和電池廠商的表態來看，固態電池的量產時間基本上在2030年前后。
不過，未來隨著技術進步，固態電池“早產”趨勢也十分明顯。
“我們需要吃著碗里看著鍋里，給予足夠的重視。”中國電動汽車百人會副理事長董揚認為，日本在研發和專利方面的優勢，不一定意味著日本在固態電池領域的勝勢。
一方面，我國目前固態動力電池研究并不落后，在世界科學期刊發表文章數已居世界第一。另一方面，日本雖然在研發方面處于強勢，但中國具有全球最大的新能源汽車市場，未來在固態電池的產業化方面有望實現反超。
今年廣州車展上，多家車企展示了在固態電池領域的最新進展和成果，反映了業界對固態電池技術的關注和期待。但在目前，全固態電池角逐正處于黎明前的黑夜。
分水嶺在7年之后，即2030年。
