固态电池再次进入市场视野。这次有望实现更低成本和指明更明确商业化时间表，但产业技术方，有着明显不同的预判。

日产汽车2月7日称，其将在2025年生产第一批低成本固态电池，并计划于2028年生产一款由固态电池提供动力的新型电动汽车；赣锋理电也宣布，搭载该公司研发生产的三元固液混合锂离子电池的纯电动SUV赛力斯SERES 5规划于2023年上市。

从技术进展角度看，即使未来在可见的时间表内，能实现固态电池商业化全面落地，但在短期内，目前也不具备全面取代液态电池的条件。

(资料图片仅供参考)

巨头的工作时间表

2月6日至7日，业界出现一则不太起眼的信息：日产汽车称“在2028年前推出第一款搭载固态电池的量产版电动汽车”。

日产负责欧洲研发的高级副总裁David Moss近期对外透露日产在固态电池技术方面的进展，并首次给予明确时间表。

事实上，日产参与固态电池技术的研发并不算早。

2021年，日产宣布参与电动汽车固态电池研发，计划配套建立一套试点生产设施，用于生产原型电池。2022年，位于日本神奈川县的日产研究中心（Nissan Research Center）正式启动原型电池的开发工程。

除了较为明确的宣布日产关于固态电池的技术商业化落地时间表，David Moss还透露，日产正在努力进一步开发现有的锂离子电池技术，目标是在未来数年内推出下一代电池；到2028年推出无钴电池，这将有助于将电池成本降低65%。

这项降本计划，看来并非仅限于营销考虑。日产此前表示，在2028财年之前，日产计划使电池组成本降低到每千瓦时75美元，此后再降至每千瓦时65美元。但这项计划与固态电池或许无关，故固态电池很可能是日产关于电池降本计划中的一个环节，或一个新方向。

与日产类似，国内对于固态电池的关注度也很高，动作持续不断。相比日产，国内现正努力推动半固态电池的商业化，但在技术层面，半固态电池没有标准产业定义。

2月7日，赛力斯集团对媒体透露，其旗下新能源战略车型SERES 5将于今年3月交付。这款车型，其中的纯电版车型将分别搭载90kWh半固态电池和80kWh磷酸铁锂电池，最大续航里程（WLTP）530km。

半固态电池具有和固态电池类似的优点。以国轩高科半固态电池为例，360Wh/kg的能量密度，比一般约200Wh/kg三元锂电池能量密度高出约80%。很明显，相同体积的半固态电池，能实现更长的续航。

长安深蓝在半固态电池方面的研发，最近也有了初步结果：目前进入工程化研发阶段。根据长安深蓝规划，预计半固态电池将于2023年正式搭载整车。

公开资料显示，国内现在第一条半固态电池量产线，已于2022年10月投产，拥有自主研发高电导率氧化物固态电解质材料和电解质导入工艺设备。这条产线在重庆两江新区鱼复新城，拥有方为北京太蓝新能源科技有限公司。

蔚来汽车联合创始人、总裁秦力洪也表示，其150度半固态电池将于今年上半年推出。据秦力洪透露，目前半固态电池的合作体系主要是孚能给宝马、戴姆勒送样，清陶给北汽、上汽、哪吒等送样，国轩与高合，卫蓝与蔚来合作等。

固态电池方面，1月30日，国投招商宣布完成对赣锋锂业控股子公司赣锋锂电的投资，支持其加大对固态电池的研发投入。赣锋锂电固态电池生产基地已启动4GWh产能建设，规划在重庆建设国内最大的固态电池生产基地。

综合国内在这块领域的动态，可以发现，在中国装机量前十的动力电池企业中，国轩高科360Wh/kg三元半固态电池量产临近，400 Wh/kg半固态电池在实验室已有原型样品；中创新航已完成400Wh/kg固液混合电池技术阶段开发，寿命与安全已均通过国标测试。

此外，孚能科技在2022年推出新的半固态软包电池，与4680相比，电池包体积利用率高出12%；蜂巢能源全固态电池实验室研发出国内首批20Ah级硫系全固态原型电芯，能量密度达350Wh/kg-400Wh/kg，已通过针刺/200°C热箱等实验。

产业和商业存在价值分歧

东风集团是国内首家搭载固态电池的整车商，也是最早入局固态电池自主开发领域的车企之一。

东风集团在2018年就成立了固态电池项目组。2022年1月，50辆搭载第一代高比能固态电池的东风E70开启示范运营。

2022年12月，东风集团旗下岚图新能源品牌的C级乘用车“追光”开启预售，搭载了岚图自研的“云母”电池系统，其中82度电的动力电池也是行业首款量产装车的半固态电池。

蔚来的动作不及预期，原计划于2022年年底在ET7车型上批量搭载由卫蓝新能源研发的半固态电池，但随后这款能量密度为360 Wh/kg的电池，将延期至今年上半年完成量产。

值得一提的是，清陶能源在2022年建立了一条10GWh固态电池产线。这条产线第一代半固态电池液体含量区间为5%-15%，能量密度最大到420Wh/kg；第二代产品液体含量降至5%以下，正在小试阶段，预计在2024年量产。

清陶能源总经理李铮表示，“第一代产品实际上是半固态电池，液体含量在5%-15%。”

固态电池难以商业化的障碍主要是因为，锂离子在固态电池内部传输效率低，直接影响电池能量密度与功率密度，在高倍率大电流条件下传输能力差，从而影响电池的快充性能。固态电解质电导率比电解液低10倍以上，这是固态电池技术迟迟难以商业化的最重要技术瓶颈。

究竟什么是固态电池，液体含量对电池的能量密度有什么影响？

从材料特性看，锂离子电池的正极材料是高电压层状过渡金属氧化物，负极材料是石墨，整体质量能量密度理论极限约300Wh/kg，目前宁德时代NCM811约能做到270Wh/kg，正在接近理论极限。

如果要提高质量能量密度，那么一般手段是改变材料，比如用硅基合金代替纯石墨做负极，能量密度理论上限约可提升至400Wh/kg；若要更进一步，就要采用金属锂做负极——金属锂负极克容量约为石墨的10倍，锂金属电池能量密度的理论上限能超过500Wh/kg。

但在现实应用层面，用锂金属做负极材料，实际效果不佳，成本还较高，无法达成理论优势。

那怎么办？

金属锂做负极的理论优势，可以通过将热稳定性差、易燃易漏、易在锂金属表面产生分解从而缩短电池寿命的液态电解质，替换为固态电解质得到。剔除电解液后，锂电池的正负极和电解质均为固态，这就是“固态电池”。

由此看，电解液含量越低，技术含量和商业价值越高。一位产业公司电池技术工程师告诉华尔街见闻，固态电池电解液含量的基准线是10%。从技术实现的时间表推测，“实现半固态需要约3年时间，全固态约为5年或更长。”

多位产业方技术工程师都相信，2020-2025年，任务是提升电池能量密度并向固态电池转变；2030年研发出可商业化使用的全固态电池。这与众多车商或电池商目前宣称的商业化速度有明显不同。

另外有工程师对华尔街见闻说，固态电池在车用层面，就眼下的技术和未来的成本看，车用前景不佳，但在消费电子比如苹果智能手机上应用，则商业空间巨大。但这个方向，目前国内产业界尚无人宣称有无研发。

关键词： 能量密度