為追求技術上的差異擺脫内卷局面，固态電池的象征意義已經大于實際意義，存活于想象中的固态電池技術，在當下還隻是一筆“風險投資”。
文丨智駕網 王欣
編輯|浪浪山上的小豬妖
固态電池一度被稱為動力電池領域的聖杯，每隔一段時間則會出現一輪産業與資本的狂歡。
今天固态電池已不再是一個化學問題，在還沒作出确切的概念規範之前，甚至可以稱之一個哲學問題。
自3月25日，智己汽車聯席CEO劉濤宣布智己L6搭載的“準900V超快充固态電池”可以實作超過1000公裡的續航裡程之後，新一輪固态電池宣發大戰開啟。
锂電池初創企業太藍、廣汽昊鉑随後釋出了固态電池産品，其中廣汽更是在宣傳海報中标注了“全固态”字樣，并宣稱采用了第三代海綿矽負極和高面容量固态正極技術。
廣汽埃安電池研發負責人李進介紹，該款全固态電池能量密度能達到400Wh/kg以上，較目前量産液态锂離子電池，體積能量密度提升52%以上，品質能量密度提升50%以上，可輕松實作超1000公裡續航。
廣汽集團總經理馮興亞稱，全固态電池技術将于2026年實作量産搭載，率先應用于旗下的昊鉑車型。
這是當下第一家給出明确量産落地時間表的固态電池産品。
看起來，這一長期停留在概念階段裡的固态電池，迎來了突破期？
但智己的固态電池，一經提出就受到了質疑。該款電池的生産商清陶能源表示，該電池是半固态電池。
根據供應商清陶能源總經理李峥描述，該款“固态電池”中依舊需要液體成分潤濕極片、友善電子在極片間運動，隻不過該“潤濕劑”的品質占比約為電池整體的10%，而普通锂離子電池中該資料約為15%。降低了5%的電解液含量。
學術界根據電解質的不同，将電池分為液态電池、半固态電池（電解液含量占比在5%-10%）、準固态電池（電解液含量占比小于5%）、全固态電池（不含電解液），目前行業内所謂的固态電池，确切的定義都是半固态電池。
況且，400Wh/kg的能量密度真值得叫好嗎？
一年前的上海車展，甯德時代釋出了凝聚态電池，被甯德時代稱之為首款用于航空領域的動力電池，其電池單體能量密度達到驚人的500Wh/kg（詳見《甯德時代今天完成對燃油車的緻命一擊》），不過所謂凝聚态，依然是液态電池，并非固态。
相比之下，400Wh/kg的名額雖然比當下衆多量産的液态電池密度大，但并沒有突破液态電池的天花闆。
對于固态電池是不是即将量産和終端消費者上市，智駕網咨詢甯德時代的工程師，其表示曾毓群不久前從側面指出固态電池目前存在的一些問題即是甯德時代目前對固态電池的真實看法：
“固态電池有3條技術路線，即氧化物路線、硫化物路線、及聚合物路線。目前還有很多基本的科學問題待解決，如大多數固态電解質中的離子擴散速率與液态電解質存在數量級差異、固固界面難以始終保持良好接觸等，在突破這些科技問題後，還會遇到産業化的問題。”
雖然甯德時代在固态電池研發上多年來保持着高投入，但一直沒有釋出可能量産的時間表，而目前市面上宣稱已量産固态電池的企業已有孚能科技、贛鋒锂業、衛藍新能源與清陶能源等極少數企業，其中衛藍去年傳遞的半固态電池僅0.8GWh，所提供的産能相當有限。
從性能名額上看，現在量産裝車的半固态電池，不論蔚來的150KWh電池，還是智己L6的半固态電池，其電芯能量密度都在350Wh/KG左右，比現有最高水準的三元锂電池提升不到20%。
這當然是進步，但距離資本熱炒和産業期待的固态電池尚有不小的距離。
今天動力電池的讨論恰如自動駕駛應該是走跨越式路線一步到位至L5，還是漸進式路線從L2發展到L5一樣。
不過就目前而言，真正的固态電池還無法實作。
01.
固态電池為什麼會火？
不可否認，固态電池有望是下一代電池技術的制勝關鍵，并被各國推動了戰略産業的高度。
與現今普遍使用的锂離子電池和锂離子聚合物電池不同的是，固态電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。
由于科學界認為锂離子電池已經到達極限，固态電池和石墨烯電池于近年被視為可以繼承锂離子電池地位的電池。固态锂電池技術采用锂、鈉制成的玻璃化合物為傳導物質，取代以往锂電池的電解液，大大提升锂電池的能量密度（詳見《固态電池的煙霧與戰争》）。
尤其是安全問題上。
液态電池的安全性問題一直被大家诟病，在高溫或是劇烈沖擊情況下電解液極易燃燒，大電流下還會出現锂枝晶刺破薄膜導緻短路，有時高溫下電解液還會發生副反應或分解。
液态電解質的熱穩定性隻能保持到100°C，而氧化物固态電解質可達到800°C，硫化物和鹵化物也可達到400°C。固态氧化穩定性也高于液态，并且由于固态形态，抗沖擊能力遠高于液态。
太藍新能源合夥人馬欣向智駕網表示：“傳統的液态電池，其實從行業來看，應該接近天花闆了。”
試想一下，在夏天的高溫天氣，或者當底盤遭到外力磕碰，動力電池的安全性就無法保證。
各家廠商也在電池芯層面做努力。
比如對電池包做一些處理，比如散熱，監測監控，在殼體上加一些手段防止它被外力刺穿。如果想在電池芯層面做出實質性突破，固态電池行業是普遍看好的落地方向。
目前固态電池還沒有實作超過液态電池的能量密度，但理論上講固态電池可以做到很高的能量密度。因為固态電池不需要像液态電池那樣要把液體包裹起來防止漏電，而是可以像磚頭一樣疊起來串聯，這樣就省了很多的外殼、包裹膜、散熱材料等等，品質能量密度和體積能量密度都可以大大提升，并且單體模組層面同時提升。
固态電池的目标，是取消隔膜和液态電解質，最大的分歧點在于固态電解質的材料路線不同。
材料可分為四類：氧化物、硫化物、聚合物、鹵化物。這四類電解質各自有不同的實體和化學特性，決定了研發、生産以及産業化的難度和未來市場地位。
而從液态到固态電池中間會經曆半固态電池的階段，這個階段最适用的是氧化物路徑，因為離子電導率居中，有最好的電化學穩定性、力學穩定性及熱穩定性和成本優勢的原因，可以使半固态電池更快速的替代目前的液态電池，以逐漸發揮固态電池的優勢和成本效益，這一點是确定的。
02.
固态電池還存在于實驗室裡
全固态電池的生産工藝、成本和品質管控是最大的難題。
不久前，直播測試半固态電池的蔚來曾透露，僅是一塊150kWh的半固态電池價格就已接近30萬元。
實際上，全世界第一塊全固态電池早在上世紀90年代就誕生，但是它的生産成本比液态電池高出非常多。如果要做全固态電池，所有生産裝置和工藝環節都和現在的液态電池不一樣，相當于整條産線都需要重新來過。
生産裝置替換率大，全固态電池成本明顯高于現有液态電池。固态技術內建難度高、開發難度大，技術能力要求較高。是以目前産業化需要與液态锂離子電池體系與工藝相結合，推出半固态锂電池更适宜目前産業化，逐漸向準固态、全固态锂電池發展。
固态電池的高成本還主要展現在固态電解質和正負極。
固态電解質目前難以輕薄化，用到的部分稀有金屬原材料價格較高，氧化物電解質含锆、硫化物電解質含鍺，疊加為高能量密度使用的高活性正負極材料尚未成熟，銅锂複合帶價格在1萬元/kg左右。
這讓各家企業直接放緩了固态電池的目标。
早在2018年，大衆就開始布局固态電池，斥資3億美元成為QuantumScape最大股東。當時雙方簽署的協定是，QuantumScape在2025年為大衆的電動車提供固态電池，這可以讓電動高爾夫的續航裡程增加一倍以上，達到750公裡。
但QuantumScape的CEO Jagdeep Singh表示，盡管公司之前傳遞的小批量固态電池通過了裝車驗收，但不代表它已經成功了，因為量産的品控如何保證是一個難題，畢竟這不是批量生産一張桌子，電池若出現問題将是個大麻煩。
豐田幾乎每隔幾年就放出固态電池取得新進展的消息。不過它也在去年12月稱，因“技術開發受到挑戰”，量産時間将從原本的2027年推遲到2030年後。
日産汽車是首家宣布固态電池量産時間的車企，計劃在2030年前推出搭載固态電池的電動車。但即便已經研發出了固态電池，也要在2025年才開始小批量試産，最快也要到2028年上車。
各家企業都選擇保留少量的液态電解質，理由是，雖然相比全固态電池性能有所遜色，但半固态電池在能量密度和安全性上都較傳統液态電池有較大提升。
與此同時，投資者的熱情也沒有前幾年那麼積極，根據金融資料和軟體分析公司PitchBook的資料，2023年固态電池公司的全球風險投資交易額下降了72%，降至1.46億美元，是近5年來的最低值。
投資公司Ibex Investors合夥人傑夫·彼得斯（Jeff Peters）稱，“投資者對固态電池的興趣已經減弱，他們正在質疑固态電池的風險是否值得。”
真正的固态電池到底還有多遠？
請細品這段話——今年年初，征集企業意見的《锂電池行業規範條件（2024年本）》修訂草稿中新增了對固态電池的産品性能要求：固态單體電池能量密度≥300Wh/kg，電池組能量密度≥260Wh/kg，循環壽命≥1000次且容量保持率≥80%。
這并非對固态電池的定義，而是對其高性能提出要求。
歐陽明高在今年一場論壇上說過：“2030年左右全固态電池産業化突破的可能性極大，中國電池産業需要敲響警鐘。”
他還曾明确表示：“全固态電池是公認的下一代電池的首選方案之一，被列入中國、美國、歐盟、日韓等主要國家的發展戰略，也成為下一代電池技術競争的關鍵制高點。”
半固态到底是不是全固态？智駕網就此征詢了多位行業人士，發現大家的觀點都偏理性保守派：
國家863電動車重大專項動力電池測試中心原主任王子冬認為，固态電池量産的時間在5年内的視窗實作是有難度的。
他表示，2026年前全固态電池量産的可能性非常小，如果能批量做出來能量密度實作400Wh/kg的名額就不算高水準，目前全固态電池還沒有真正做出來，現在就談成本下降35%，不太靠譜。
甯德時代一位研發工程師認為，固态電池現在要突破的技術難點比較多，這個問題回答起來說來話長，電解質、負極材料、界面、生産工藝方面都亟待解決。目前也有很多學者專家都在研究這個問題，這些問題不可能在短時間裡得到解決。
03.
固态電池，國内車企真需要嗎？
但車企們的拉鋸戰，本質上也加速了固态電池的研發速度。
目前，國内以市場驅動為主，尚未出台固态電池補貼政策，是以，短期仍大機率聚焦半固态電池技術，同時布局硫化物路線。
回顧中國的固态電池發展脈絡——2020年起，大陸首次将固态電池列入行業重點發展對象并提出加快研發和産業化程序，首次實作裝車突破，但能量密度僅在260Wh/kg水準；2023年，提出進一步加強固态電池标準體系研究，同時在這一年實作360Wh/kg的能量密度和裝車釋出，成為産業化元年，2024年預計實作規模放量。
目前，包括衛藍新能源、清陶能源等廠商，也包括傳統锂電子電池企業如甯德時代、贛鋒锂業、比亞迪等，均在硫化物、氧化物和聚合物電解質路線上有布局。
據悉，國内車企正積極合作固态電池新秀，如蔚來合作衛藍新能源，北汽、上汽、廣汽投資清陶能源等。
此外，車企綁定電池廠共同研發成為布局固态電池技術的一種主流方案，但現在處于領先地位的仍是海外車企。
其中日系車企布局較早，受政策驅動，與電池企業共同研發；歐美車企則通過投資初創企業進行布局。
海外整體布局領先一大原因，是因為憑借大額補貼能搶先押注全固态電池技術。
比如日本車企和電池廠共同研發的體系支撐，當地政府資金扶持力度超2千億日元（約100億元人民币），力争 2030年實作全固态電池商業化，能量密度目标500Wh/kg。
南韓政府提供稅收抵免支援固态電池研發，疊加動力電池巨頭聯合推進，目标于2025-2028年開發出能量密度 400Wh/kg的商用技術，2030年完成裝車。
歐洲國家中德國研釋出局投入最大。美國由能源部出資，初創公司主導研發，并與衆多車企達成合作，目标在 2030年達到能量密度500Wh/kg。
強大的性能誘惑之下，即便克服固态電池技術困難重重，但總會有人躬身入局啃硬骨頭。
是以，業内關注固态電池最新進展，還需要将眼光更多瞄向中日韓等國。
目前，電池仍占一輛新能源車成本的大頭部分，約為30%左右，是車企們控制利潤率時的首要考量因素。
根據全球能源智庫RMI公司日前釋出的一份研究報告，電池成本在未來幾年可能會大幅下降。這份報告稱，電池成本到到2030年可能會降至32美元/kWh～54美元/kWh。該公司還表示，頂級電池能量密度将達到600Wh/kg～800Wh/kg。
RMI公司在報告聲稱，由于電池能量密度提高、電池成本下降以及電池需求的指數增長，這一目标将會實作。自從锂離子電池在1991年推出以來，電池産量每增加一倍，電池價格就會下降19%。
RMI公司分析了包括消費電子産品在内的所有電池應用總需求，并觀察了自從1991年以來電池産量每增加一遍，其平均成本下降19%。随着時間推移，電池成本将不斷下降。
如若固态電池有一天技術與成本達到“Scaling Law”時刻，性能得以大幅提高，那一定不會僅作為高端車型的“享用品”，而是能搭載到更多中低端車型上做到技術平權。這也是車企們的期待，也是消費者的期待。
隻是，各家車企們搭載的都是半固态電池，平均真實續航裡程在600km/h左右。即便如此，但已經有某幾家車企對外宣傳最高續航可達700km/h。
為追求技術上的差異擺脫内卷局面，固态電池的象征意義已經大于實際意義，存活于想象中的固态電池技術，還隻是一筆“風險投資”。