歲末年初，關(guān)于固態(tài)電池的重磅消息接連出現(xiàn)，引爆了這一黑科技賽道。
1 月初，大眾宣布美國電池廠商 Quantum Scape（以下簡稱 QS）的固態(tài)電池產(chǎn)品通過了 PowerCo（大眾的電池子公司）的耐久性測試。受此影響，QS 的股價在一個交易日內(nèi)飆漲了 40% 以上。
此前的 2023 年 12 月下旬，蔚來董事長李斌在寒冬中駕駛電動車 12.4 小時，實測了裝載在電動車 ET7 上的半固態(tài)電池包的 1000km 續(xù)航能力。他隨后在微博中透露這是 " 目前全球量產(chǎn)能量密度最高的電池 "。
固態(tài)電池被很多人視為 " 鋰電的終極形態(tài) "。相比目前主流的液態(tài)電池，在能量密度、安全性、充電倍率和循環(huán)壽命方面都有著顯著優(yōu)勢。業(yè)界一直流傳這樣一句話 :" 固態(tài)電池普及之日 , 就是燃油車退出歷史舞臺之時。"
在液態(tài)電池接近性能極限、且陷于產(chǎn)能過剩的當下，中外車企一前一后釋放出固態(tài)電池的新進展，自然吸引了市場熱議和資本熱炒。
在相似的興奮和叫好背后，實際上是兩條差異不小的技術(shù)路線的不同走向——半固態(tài)電池已經(jīng)接近規(guī)?；瘧?，正在無人機、儲能和新能源車等領(lǐng)域全面導入；固態(tài)電池還在襁褓中，距離上車仍然遙遠。
" 半固態(tài)電池跟固態(tài)電池是兩個物種，從上車角度看二者的距離差別非常大。" 一位專注鋰電池賽道的投資人告訴 36 碳。
不過兩個物種面臨著相似的困境——成本過高以致于難以打開下游市場，尤其是在競爭對手液態(tài)電池越來越便宜的情況下。即使是半固態(tài)電池，當前的技術(shù)還未完全成熟，上車的示范效應遠大于實用性。
半固態(tài)應用窗口逐漸明朗，但高價仍是阻礙
數(shù)年之前，超高密度的動力電池無論對于廠商還是消費者都是難以企及的奢想。2015 年時大眾方面曾經(jīng)預測，應用固態(tài)電池技術(shù)很有可能將電動車續(xù)航里程提升至 700 公里。
事實證明這一預測過于保守了。如今磷酸鐵鋰電池包通過改進電池結(jié)構(gòu)，就能夠讓續(xù)航提高到 700 公里，而續(xù)航 1000 公里的半固態(tài)電池也已成為現(xiàn)實，并開啟了規(guī)模化應用。
蔚來董事長李斌駕駛的 ET7，搭載了 150 度半固態(tài)電池包，實測續(xù)航里程達到了 1044 公里。據(jù)悉，該電池包是由衛(wèi)藍新能源研發(fā)，蔚來提供部分技術(shù)和資金支持。李斌對多家媒體表示，這款電池正產(chǎn)能爬坡，會在近期交付。
蔚來并不是第一個裝車半固態(tài)電池的車企。36 碳注意到，自 2023 年開始，東風、極氪、賽力斯等車企均已成功實現(xiàn)半固態(tài)電池的裝車，部分已經(jīng)開始交付。
據(jù)機構(gòu)鑫欏鋰電統(tǒng)計，2023 年全年，國內(nèi)固態(tài)、半固態(tài)電池的裝車量約為 0.6GWh，電芯供應主要來自于衛(wèi)藍、孚能和贛鋒，其中衛(wèi)藍一家提供了約 0.4-0.5GWh。
征拓推出的半固態(tài)電池戶儲產(chǎn)品 Superbase V 圖片來源：征拓官網(wǎng)
不光是新能源車，在無人機等一些小眾市場，半固態(tài)電池早已得到了更加廣泛的商業(yè)應用。以衛(wèi)藍為例，其半固態(tài)電池早在 2020 年就已在無人機產(chǎn)品上實現(xiàn)量產(chǎn)，供貨企業(yè)數(shù)量達到 50+。
在儲能市場，便攜式儲能、戶用儲能系統(tǒng)已經(jīng)嘗試使用半固態(tài)電池，大儲領(lǐng)域也進行相關(guān)的試點。據(jù)悉，小米、移族、千乘動力三家廠商均在 2022 年推出了搭載半固態(tài)電池的戶外電源產(chǎn)品；Zendure 征拓在 2022 年推出過搭載半固態(tài)電池的戶用儲能產(chǎn)品。在大儲領(lǐng)域，海博思創(chuàng)也配套了兩個搭載半固態(tài)電池系統(tǒng)的儲能電站示范項目。
" 目前包括消費電池、戶用儲能電池和動力電池，固態(tài)電池企業(yè)對于消費側(cè)都已經(jīng)有了訂單級的交付。" 瑞智新能源創(chuàng)始人王鑫對 36 碳表示。這意味著，"半固態(tài)電池的應用窗口已經(jīng)越來越明朗了。"
進入 2024 年，半固態(tài)電池還將迎來產(chǎn)能的爬坡和市場需求的進一步釋放。據(jù)了解，上汽、廣汽等車企已明確公布了 2024 年的半固態(tài)電池車型銷售計劃，寧德時代也表示將在 2024 年推動其 500Wh/kg 凝聚態(tài)電池的車規(guī)級應用。
機構(gòu) GGII 預測，2024 年，國內(nèi)搭載（半）固態(tài)電池上市銷售的新車型將超過 5 款，出貨量有望實現(xiàn) 5GWh。
不過，到目前為止，半固態(tài)電池仍然售價高企，遠高于普通的液態(tài)電池。
蔚來 ET7 搭載的 150 度半固態(tài)電池包比目前絕大多數(shù)電動車的電池包容量多了 50% 以上，但成本翻了一倍多，達到近 30 萬元?；蛟S是考慮到消費者接受度不高，蔚來方面暫時不打算售賣，而是按天出租電池。搭載半固態(tài)電池的小米 1000 Pro 和千乘動力 QX3600 戶外電源，每瓦時的售價也比普通戶外電源貴了 50% 以上。
高價也限制了半固態(tài)電池在下游場景的應用范圍和規(guī)模。目前來看，除了無人機，半固態(tài)電池在儲能、新能源車領(lǐng)域都還無法打開市場。這些領(lǐng)域的頭部企業(yè)，第一選擇仍然是便宜且成熟的液態(tài)鋰電池。
36 碳了解到，多重因素導致了半固態(tài)電池的高成本，包括更昂貴的正負極材料，缺乏規(guī)模效應等，但最主要的因素是生產(chǎn)線的良品率低。
上述投資人表示，目前國內(nèi)的主流是硅基負極的半固態(tài)電池，其 BOM（物料清單）和液態(tài)的成本相差不太多，生產(chǎn)線良品率低對于成本帶來的影響才是最大的。因此，未來生產(chǎn)線良品率的提升將是半固態(tài)電池降本的關(guān)鍵。
30 多年未量產(chǎn)，全固態(tài)電池還很遠
雖然名稱只相差了一個 " 半 " 字，但固態(tài)電池與半固態(tài)電池實則是兩個物種。半固態(tài)電池的量產(chǎn)，也并不意味著固態(tài)電池量產(chǎn)已完成了一半。
依據(jù)電解質(zhì)分類，鋰電池可分為液態(tài)、半固態(tài)、全固態(tài)三大類。半固態(tài)路線仍然會使用隔膜與液態(tài)電解液，其制備方法也大部分沿用傳統(tǒng)鋰電池的工藝與裝備技術(shù)，因此技術(shù)難度相對低。
但全固態(tài)電池則完全不同。" 相比當前主流的液態(tài)電池，從四大主材（包括正負極、隔膜、電解液）到電池裝配工藝、乃至于生產(chǎn)設(shè)備可能都會發(fā)生變化，三個方面缺一不可。都在說一代材料、一代裝備，一代產(chǎn)業(yè)，因此有很大難度。" 王鑫表示。
日本豐田擁有全球最多的固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)，在過去 30 多年已嘗試了數(shù)萬種電解質(zhì)應用到電池中。但至今豐田仍未大規(guī)模量產(chǎn)固態(tài)電池，此前宣布的量產(chǎn)時間節(jié)點也一再拖延。
也有不少創(chuàng)業(yè)公司前仆后繼，試圖攻克這一難題。上述投資人告訴 36 碳，他見過不少固態(tài)電池創(chuàng)業(yè)項目，號稱電池能量密度可以超越 QS 和豐田。但這些亮麗的指標無一例外都是實驗室極端測試數(shù)據(jù)，距離上車還很遙遠。
該投資人表示，要在實驗室做出小的固態(tài)電池并不難，如果不在乎循環(huán)、倍率等因素，500Wh/kg 甚至更高能量密度的電池也能實現(xiàn)。但要考慮商業(yè)化，必須做到 " 六邊形戰(zhàn)士 "，即安全性、能量密度、循環(huán)壽命、充電倍率、耐溫性、BMS（電池管理系統(tǒng)）控制等影響電池性能的六個方面都達標。
" 有些材料是做個小安時的小電池可以高能量密度，但是做大電芯，層數(shù)上去就不行了，這是經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象。"
NGK Spark Plug 公司開發(fā)的固態(tài)電池原型 圖片來源：IC Photo
此次 QS 公司的固態(tài)電池取得 " 突破 " 也被不少業(yè)專業(yè)人士 " 辟謠 "：媒體宣稱的 " 可實現(xiàn) 50 萬次 50 萬公里的超長壽命，并且?guī)缀醪粫霈F(xiàn)續(xù)航衰減 " 是基于數(shù)學模型等的前提和理想條件才能達成 / 換算出來。
QS 的客戶大眾則公開表示 QS 提供的樣品為 A 樣。據(jù)了解，動力電池量產(chǎn)裝車需要經(jīng)歷多個階段：A 樣是單個電芯的測試，B 樣是電池成組后的電池包測試，C 樣則是裝車測試，每個階段都需要至少一年多的時間。這意味著，QS 的固態(tài)電池距離量產(chǎn)裝車，仍仍然很遙遠。
即使在材料、設(shè)備和制造工藝上實現(xiàn)了突破，能夠大規(guī)模應用全固態(tài)電池，還要解決棘手的成本競爭力問題。
過去很長時間人們對于固態(tài)電池的期待是充一次電跑 700 公里。但如今液態(tài)電池已經(jīng)可以輕松實現(xiàn)這一目標，固態(tài)電池的優(yōu)勢就剩下了更好的安全性和更高的能量密度，能用更小的體積和重量讓車輛實現(xiàn)同樣的續(xù)航。
這也意味著，在成本方面，固態(tài)電池必須要與液態(tài)電池展開競爭，且競爭對手不是 2023 年的液態(tài)電池，而是 2025-2030 年的液態(tài)電池。屆時液態(tài)電池的性能和成本結(jié)構(gòu)還將繼續(xù)優(yōu)化提升。
過去數(shù)年間，豐田和 QS 等頭部固態(tài)電池廠商都曾提出量產(chǎn)時間表，但無一例外都最終跳票，把承諾的量產(chǎn)時間后移。最新消息是，豐田方面于去年 11 月再次修改了全固態(tài)電池的量產(chǎn)時間，推遲到 2030 年以后。
36 碳注意到，2030 年以后量產(chǎn)也是不少業(yè)內(nèi)專家的一致預期。但 "2030 年以后 " 的表述本身就非常模糊，甚至算不上是明確的時間表。這暗示著全固態(tài)電池距離商業(yè)化還很遙遠。
" 大概豐田每隔三年時間就會提一次‘大概五年之后會量產(chǎn)’，實際上現(xiàn)在談五年之后的量產(chǎn)，基本上等于說時間表是無限擱置的。" 安馳新能源總經(jīng)理徐小明在近期一次會議上說道。
1 月初，大眾宣布美國電池廠商 Quantum Scape（以下簡稱 QS）的固態(tài)電池產(chǎn)品通過了 PowerCo（大眾的電池子公司）的耐久性測試。受此影響，QS 的股價在一個交易日內(nèi)飆漲了 40% 以上。
此前的 2023 年 12 月下旬，蔚來董事長李斌在寒冬中駕駛電動車 12.4 小時，實測了裝載在電動車 ET7 上的半固態(tài)電池包的 1000km 續(xù)航能力。他隨后在微博中透露這是 " 目前全球量產(chǎn)能量密度最高的電池 "。
固態(tài)電池被很多人視為 " 鋰電的終極形態(tài) "。相比目前主流的液態(tài)電池，在能量密度、安全性、充電倍率和循環(huán)壽命方面都有著顯著優(yōu)勢。業(yè)界一直流傳這樣一句話 :" 固態(tài)電池普及之日 , 就是燃油車退出歷史舞臺之時。"
在液態(tài)電池接近性能極限、且陷于產(chǎn)能過剩的當下，中外車企一前一后釋放出固態(tài)電池的新進展，自然吸引了市場熱議和資本熱炒。
在相似的興奮和叫好背后，實際上是兩條差異不小的技術(shù)路線的不同走向——半固態(tài)電池已經(jīng)接近規(guī)?；瘧?，正在無人機、儲能和新能源車等領(lǐng)域全面導入；固態(tài)電池還在襁褓中，距離上車仍然遙遠。
" 半固態(tài)電池跟固態(tài)電池是兩個物種，從上車角度看二者的距離差別非常大。" 一位專注鋰電池賽道的投資人告訴 36 碳。
不過兩個物種面臨著相似的困境——成本過高以致于難以打開下游市場，尤其是在競爭對手液態(tài)電池越來越便宜的情況下。即使是半固態(tài)電池，當前的技術(shù)還未完全成熟，上車的示范效應遠大于實用性。
半固態(tài)應用窗口逐漸明朗，但高價仍是阻礙
數(shù)年之前，超高密度的動力電池無論對于廠商還是消費者都是難以企及的奢想。2015 年時大眾方面曾經(jīng)預測，應用固態(tài)電池技術(shù)很有可能將電動車續(xù)航里程提升至 700 公里。
事實證明這一預測過于保守了。如今磷酸鐵鋰電池包通過改進電池結(jié)構(gòu)，就能夠讓續(xù)航提高到 700 公里，而續(xù)航 1000 公里的半固態(tài)電池也已成為現(xiàn)實，并開啟了規(guī)模化應用。
蔚來董事長李斌駕駛的 ET7，搭載了 150 度半固態(tài)電池包，實測續(xù)航里程達到了 1044 公里。據(jù)悉，該電池包是由衛(wèi)藍新能源研發(fā)，蔚來提供部分技術(shù)和資金支持。李斌對多家媒體表示，這款電池正產(chǎn)能爬坡，會在近期交付。
蔚來并不是第一個裝車半固態(tài)電池的車企。36 碳注意到，自 2023 年開始，東風、極氪、賽力斯等車企均已成功實現(xiàn)半固態(tài)電池的裝車，部分已經(jīng)開始交付。
據(jù)機構(gòu)鑫欏鋰電統(tǒng)計，2023 年全年，國內(nèi)固態(tài)、半固態(tài)電池的裝車量約為 0.6GWh，電芯供應主要來自于衛(wèi)藍、孚能和贛鋒，其中衛(wèi)藍一家提供了約 0.4-0.5GWh。
征拓推出的半固態(tài)電池戶儲產(chǎn)品 Superbase V 圖片來源：征拓官網(wǎng)
不光是新能源車，在無人機等一些小眾市場，半固態(tài)電池早已得到了更加廣泛的商業(yè)應用。以衛(wèi)藍為例，其半固態(tài)電池早在 2020 年就已在無人機產(chǎn)品上實現(xiàn)量產(chǎn)，供貨企業(yè)數(shù)量達到 50+。
在儲能市場，便攜式儲能、戶用儲能系統(tǒng)已經(jīng)嘗試使用半固態(tài)電池，大儲領(lǐng)域也進行相關(guān)的試點。據(jù)悉，小米、移族、千乘動力三家廠商均在 2022 年推出了搭載半固態(tài)電池的戶外電源產(chǎn)品；Zendure 征拓在 2022 年推出過搭載半固態(tài)電池的戶用儲能產(chǎn)品。在大儲領(lǐng)域，海博思創(chuàng)也配套了兩個搭載半固態(tài)電池系統(tǒng)的儲能電站示范項目。
" 目前包括消費電池、戶用儲能電池和動力電池，固態(tài)電池企業(yè)對于消費側(cè)都已經(jīng)有了訂單級的交付。" 瑞智新能源創(chuàng)始人王鑫對 36 碳表示。這意味著，"半固態(tài)電池的應用窗口已經(jīng)越來越明朗了。"
進入 2024 年，半固態(tài)電池還將迎來產(chǎn)能的爬坡和市場需求的進一步釋放。據(jù)了解，上汽、廣汽等車企已明確公布了 2024 年的半固態(tài)電池車型銷售計劃，寧德時代也表示將在 2024 年推動其 500Wh/kg 凝聚態(tài)電池的車規(guī)級應用。
機構(gòu) GGII 預測，2024 年，國內(nèi)搭載（半）固態(tài)電池上市銷售的新車型將超過 5 款，出貨量有望實現(xiàn) 5GWh。
不過，到目前為止，半固態(tài)電池仍然售價高企，遠高于普通的液態(tài)電池。
蔚來 ET7 搭載的 150 度半固態(tài)電池包比目前絕大多數(shù)電動車的電池包容量多了 50% 以上，但成本翻了一倍多，達到近 30 萬元?；蛟S是考慮到消費者接受度不高，蔚來方面暫時不打算售賣，而是按天出租電池。搭載半固態(tài)電池的小米 1000 Pro 和千乘動力 QX3600 戶外電源，每瓦時的售價也比普通戶外電源貴了 50% 以上。
高價也限制了半固態(tài)電池在下游場景的應用范圍和規(guī)模。目前來看，除了無人機，半固態(tài)電池在儲能、新能源車領(lǐng)域都還無法打開市場。這些領(lǐng)域的頭部企業(yè)，第一選擇仍然是便宜且成熟的液態(tài)鋰電池。
36 碳了解到，多重因素導致了半固態(tài)電池的高成本，包括更昂貴的正負極材料，缺乏規(guī)模效應等，但最主要的因素是生產(chǎn)線的良品率低。
上述投資人表示，目前國內(nèi)的主流是硅基負極的半固態(tài)電池，其 BOM（物料清單）和液態(tài)的成本相差不太多，生產(chǎn)線良品率低對于成本帶來的影響才是最大的。因此，未來生產(chǎn)線良品率的提升將是半固態(tài)電池降本的關(guān)鍵。
30 多年未量產(chǎn)，全固態(tài)電池還很遠
雖然名稱只相差了一個 " 半 " 字，但固態(tài)電池與半固態(tài)電池實則是兩個物種。半固態(tài)電池的量產(chǎn)，也并不意味著固態(tài)電池量產(chǎn)已完成了一半。
依據(jù)電解質(zhì)分類，鋰電池可分為液態(tài)、半固態(tài)、全固態(tài)三大類。半固態(tài)路線仍然會使用隔膜與液態(tài)電解液，其制備方法也大部分沿用傳統(tǒng)鋰電池的工藝與裝備技術(shù)，因此技術(shù)難度相對低。
但全固態(tài)電池則完全不同。" 相比當前主流的液態(tài)電池，從四大主材（包括正負極、隔膜、電解液）到電池裝配工藝、乃至于生產(chǎn)設(shè)備可能都會發(fā)生變化，三個方面缺一不可。都在說一代材料、一代裝備，一代產(chǎn)業(yè)，因此有很大難度。" 王鑫表示。
日本豐田擁有全球最多的固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)，在過去 30 多年已嘗試了數(shù)萬種電解質(zhì)應用到電池中。但至今豐田仍未大規(guī)模量產(chǎn)固態(tài)電池，此前宣布的量產(chǎn)時間節(jié)點也一再拖延。
也有不少創(chuàng)業(yè)公司前仆后繼，試圖攻克這一難題。上述投資人告訴 36 碳，他見過不少固態(tài)電池創(chuàng)業(yè)項目，號稱電池能量密度可以超越 QS 和豐田。但這些亮麗的指標無一例外都是實驗室極端測試數(shù)據(jù)，距離上車還很遙遠。
該投資人表示，要在實驗室做出小的固態(tài)電池并不難，如果不在乎循環(huán)、倍率等因素，500Wh/kg 甚至更高能量密度的電池也能實現(xiàn)。但要考慮商業(yè)化，必須做到 " 六邊形戰(zhàn)士 "，即安全性、能量密度、循環(huán)壽命、充電倍率、耐溫性、BMS（電池管理系統(tǒng)）控制等影響電池性能的六個方面都達標。
" 有些材料是做個小安時的小電池可以高能量密度，但是做大電芯，層數(shù)上去就不行了，這是經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象。"
NGK Spark Plug 公司開發(fā)的固態(tài)電池原型 圖片來源：IC Photo
此次 QS 公司的固態(tài)電池取得 " 突破 " 也被不少業(yè)專業(yè)人士 " 辟謠 "：媒體宣稱的 " 可實現(xiàn) 50 萬次 50 萬公里的超長壽命，并且?guī)缀醪粫霈F(xiàn)續(xù)航衰減 " 是基于數(shù)學模型等的前提和理想條件才能達成 / 換算出來。
QS 的客戶大眾則公開表示 QS 提供的樣品為 A 樣。據(jù)了解，動力電池量產(chǎn)裝車需要經(jīng)歷多個階段：A 樣是單個電芯的測試，B 樣是電池成組后的電池包測試，C 樣則是裝車測試，每個階段都需要至少一年多的時間。這意味著，QS 的固態(tài)電池距離量產(chǎn)裝車，仍仍然很遙遠。
即使在材料、設(shè)備和制造工藝上實現(xiàn)了突破，能夠大規(guī)模應用全固態(tài)電池，還要解決棘手的成本競爭力問題。
過去很長時間人們對于固態(tài)電池的期待是充一次電跑 700 公里。但如今液態(tài)電池已經(jīng)可以輕松實現(xiàn)這一目標，固態(tài)電池的優(yōu)勢就剩下了更好的安全性和更高的能量密度，能用更小的體積和重量讓車輛實現(xiàn)同樣的續(xù)航。
這也意味著，在成本方面，固態(tài)電池必須要與液態(tài)電池展開競爭，且競爭對手不是 2023 年的液態(tài)電池，而是 2025-2030 年的液態(tài)電池。屆時液態(tài)電池的性能和成本結(jié)構(gòu)還將繼續(xù)優(yōu)化提升。
過去數(shù)年間，豐田和 QS 等頭部固態(tài)電池廠商都曾提出量產(chǎn)時間表，但無一例外都最終跳票，把承諾的量產(chǎn)時間后移。最新消息是，豐田方面于去年 11 月再次修改了全固態(tài)電池的量產(chǎn)時間，推遲到 2030 年以后。
36 碳注意到，2030 年以后量產(chǎn)也是不少業(yè)內(nèi)專家的一致預期。但 "2030 年以后 " 的表述本身就非常模糊，甚至算不上是明確的時間表。這暗示著全固態(tài)電池距離商業(yè)化還很遙遠。
" 大概豐田每隔三年時間就會提一次‘大概五年之后會量產(chǎn)’，實際上現(xiàn)在談五年之后的量產(chǎn)，基本上等于說時間表是無限擱置的。" 安馳新能源總經(jīng)理徐小明在近期一次會議上說道。
