下一个商场风口？固态电池“一夜爆火”

近来，福特与宝马宣告向美国固态电池企业Solid Power扩展出资，而在此前几个月，蔚来、比亚迪等车企也发布了相关布局，好像就在一夜之间，固态电池成为了2021年起动力电池范畴最热的要害词。那么，当时都有哪些企业挑选固态电池？与此前被广泛运用的三元锂电池以及磷酸铁锂电池比较，固态电池为何备受追捧？它的到来又将给顾客带来什么改动呢？

“新老实力”先后转向固态电池

一向以来，动力电池都是电气化年代颇受重视的要害环节，不过在最近一段时刻，这一范畴好像呈现了“新贵”——固态电池。

记者从外媒得悉，德国宝马与美国福特在5月3日正式宣告向美国固态电池企业Solid Power扩展出资，再加上其他公司，此次Solid Power合计拿到了1.3亿美元资金。而值得注意的是，这并不是近期仅有遭到商场追捧的固态电池企业。2020年11月，一家名为Quantum Scape（简称QS）的美国固态电池企业借壳上市登陆美国纽交所，尽管销售额为0，但市值一向超越1000亿元，乃至股价最高时市值一度超越3000亿元，成为股民口中的电池范畴“妖股”。

在资本商场之外，近期在全球轿车商场中，固态电池产品也是高频呈现。国内方面，2021年1月，蔚来轿车在NIO Day上正式宣告，其将在2022年发布一款单体能量密度达360Wh/kg的固态电池包产品，支撑其新款车型ET7(参数|询价)续航打破1000公里。2021年4月，长城轿车旗下的蜂巢动力宣告联手中科院建造固态电池技能研究中心，方案2025年在量产车上运用能量密度达350-500Wh/kg的固态电池。

国外方面，现代轿车正在加快推动固态电池的研发作业，并方案在2025年试出产装备固态电池的电动车，2027年部分批量出产；QS估计最早将在2024年为群众电动轿车出产固态电池；丰田轿车方案在2025年与松下协作推出一款运用固态电池的定量出售的电动轿车；本田本年度将开端全固态电池出产技能验证，并力求运用到2020年代后期的车型上。

固态电池为什么能取得商场的喜爱？

从国内的蔚来、长城再到国外的丰田、宝马等跨国巨子，就当时产品规划来看，固态电池已然成为它们比拼的下一个要害战场。而在动力电池商场的这种改变背面，记者职业频道了解到，依旧是电池能量密度和安全的博弈。

众所周知，依照资料区分动力电池有多种技能开展道路。不过，当下商场中干流的只要磷酸铁锂和三元锂电池两种。其间，本钱低、资料结构安稳、安全性更高的磷酸铁锂电池，在能量密度、充放电功率以及体积上体现较差；能量密度更高、体积更小的三元锂电池，本钱昂扬一起在安全性上则有所短缺。因为互相存在的好坏，在曩昔几年里，磷酸铁锂和三元锂电池从来没有以绝对性优势压倒对方。但值得注意的是，磷酸铁锂电池和三元锂电池当时这种“二分全国的平和形势”现已越来越软弱。

伴随着新动力轿车的不断开展，当时商场关于动力电池的要求越来越高，不管是在续航、能量密度仍是安全方面，优缺点显着的各类锂电池现已显着不太习惯新年代的要求。揭露数据显现，自2008年锂电池运用到新动力轿车范畴以来，动力电池的能量密度现已由开端的100Wh/kg提高到250Wh/kg。职业普遍认为，300Wh/kg的能量密度将是液态电解质锂电池的天花板，这也就意味着，运用当时技能道路的动力电池产品的潜力几近被榨干。

事实上，就在本年第七届我国电动轿车百人会论坛上，我国工程院院士陈立泉就曾当众呼吁“固态锂电池要大干快上，引领电动我国。”陈立泉表明，液态锂电池简单引发安全担忧，能量密度也已抵达极限，下一步要开展固态电池，或许逐步过渡到全固态锂电池。

据了解，与磷酸铁锂/三元锂电池不同，固态电池将液态电解质替换为固态电解质，不易起火和爆破，极大地下降了热失控危险，一起得益于封装及冷却的不同，固态电池能够在有限空间里进一步减缩电池分量，体积能量密度较液态锂电池（石墨负极）提高70%以上，到达500Wh/kg。

值得一提的是，来自国信证券经济研究所收拾的资料显现，伴随着固态电池规模化出产以及工艺改善，其本钱有望敏捷下降。以辉能固态电池包为例，当其电芯产能到达 20GWh时，尽管电芯本钱依然是相同能量密度的液态电芯的1.1 倍，但电池包本钱只要98%；假如选用MAB（固态电池的一种架构），其本钱仅有同类别液态电池的7成。

从实验室到落地 固态电池仍需5-10年

从安全性、能量密度以及本钱方面来看，固态电池都现已彻底打破了液态电解质锂电池身上的枷锁，乃至能够说是新动力轿车续航路程更上一层楼的期望地点。不过，任何一项新式技能从诞生到量产都需求走过很长一段时刻，固态电池也不破例。

记者职业频道了解到，约束固态电池落地的核心技能难点就在于电解质。当时，固态电池可根据电解质的不同细分为四大技能道路：聚合物、薄膜、硫化物和氧化物。其间，日韩企业多选用硫化物固态电解质技能道路，我国企业以氧化物道路为主，欧美企业开展则更为均衡，如宝马福特押注的Solid Power首要研发根据硫化物的全固体电池，“妖股”QS固态电池走的是氧化物道路。不过，不管选用哪种电解质资料，想要完成量产，都仍存在巨大的应战。

“薄膜固态电池和氧化物固态电池难以研发大容量动力或储能电池；聚合物固态电池受限于现有PEO（聚氧化乙烯）资料系统，无法在室温下作业且难以兼容高电压正极；硫化物固态电池则面对电解质对空气灵敏、制作条件严苛、原资料贵重、规模化出产技能不成熟等问题。”一位来自我国科学院物理研究所的相关专家告知记者，“受当时技能水平的约束，间隔固态电池规模化量产估计还需求5-10年时刻。从液态到全固态，中心还应该经过一个‘固液混合’电池完成过渡。”

事实上，将于2022年量产的蔚来ET7选用的也是这种技能道路，而非一步到位的全固态电池。解说起来比较拗口，但本质上蔚来ET7的固态电池便是一起含有固态电解质和液态电解质的锂电池，即过渡时期的“固液混合”技能道路。

至于全固态电池，各大动力电池企业以及主机厂也在想方法攻克难关。据悉，宝马和福特看好的Solid Power现已开端出产20Ah的全固体电池，方案2022年在试制出产线上出产大容量的100Ah的产品。宝马电池技能主管Peter Lamp称，拿到B轮融资后的Solid Power有望在未来10年内量产供给电动车所需固态电池。QS则将量产时刻定在2024年，并表明将与群众集团建立合资企业出产固态电池，并为其电动车供给电池。

得到一汽、天边、蔚来以及爱驰喜爱的国内固态电池企业辉能科技此前相同发布了时刻节点，估计将在2023年进行试产，2024年量产。此外，记者还了解到，辉能科技的原型电池现已制作出来，质量能量密度到达383Wh/kg，体积能量密度为1025Wh/L，循环测验能够做到500次。在这三家商场龙头之外，丰田也是业界公认的固态电池范畴最有实力的玩家之一。依照规划，丰田方案于2021年推出原型车，2025年左右开端量产。

就现在各企业发布的信息来看，各家的全固态电池的量产时刻都十分挨近，20205年现已成为一个要害时刻节点。而在此之前，如蔚来ET7一般选用的“固液混合”技能道路的产品将会抢先一步上市，动力电池商场新一轮比拼或许就此打开。